Trong các tình huống vận hành lỗ khoan có nhiệt độ-và áp suất cao- cao chẳng hạn như khoan dầu khí, thăm dò địa chất và phát triển địa nhiệt, việc cung cấp năng lượng đáng tin cậy cho các thiết bị điện tử từ lâu đã là một thách thức về mặt kỹ thuật và kỹ thuật. Hệ thống Đo lường Trong khi Khoan (MWD) / Ghi nhật ký Trong khi Khoan (LWD) được yêu cầu hoạt động liên tục trong điều kiện khắc nghiệt ở độ sâu hàng nghìn mét, nơi nhiệt độ thường vượt quá 150 độ và thậm chí lên tới 200 độ. Điều này đặt ra các yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt về khả năng chịu nhiệt độ, khả năng chống rung và độ ổn định lâu dài-của mô-đun nguồn điện.
Mô-đun nguồn điện thương mại truyền thống thường được thiết kế cho các môi trường có phạm vi từ -40 độ đến +85 độ, khiến chúng không thể hoạt động ổn định ở cài đặt hạ nhiệt độ-cao. Do đó, các bộ nguồn DC-AC có độ tin cậy cao được thiết kế đặc biệt cho môi trường nhiệt độ cao đã trở thành thành phần quan trọng trong các thiết bị hạ cấp và hiệu suất của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến việc thu thập, truyền tải và điều khiển thiết bị của toàn bộ hệ thống đo lường.
Để giải quyết nhu cầu này, ngành đã dần dần phát triển các công nghệ cung cấp năng lượng chuyển đổi-hiệu suất cao phù hợp với môi trường có nhiệt độ-cao. Những bộ nguồn như vậy thường sử dụng các linh kiện điện tử có khả năng chịu nhiệt độ--cao, thiết kế tản nhiệt nâng cao và cấu trúc nhỏ gọn để đạt được mật độ năng lượng cao và tản nhiệt có khả năng chịu nhiệt thấp trong không gian hạn chế. Ví dụ: mô-đun nguồn điện hỗ trợ hoạt động-lâu dài ở nhiệt độ trên 200 độ đòi hỏi phải tối ưu hóa toàn diện trong quá trình lựa chọn vật liệu, bố trí mạch và đóng gói. Chúng cũng cần phải tương thích với đầu vào AC ba pha-và có dải điện áp cũng như tần số rộng để đối phó với sự dao động của nguồn điện do tốc độ quay khác nhau của máy phát điện hạ cấp gây ra.
Lấy mô-đun cấp nguồn chuyển mạch DC LMPA300-90S48 300W-nhiệt độ cao AC-do Qingdao ZITN Microelectronics ra mắt làm ví dụ. Sản phẩm này được đánh giá rõ ràng là có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -45 độ đến +200 độ, với khả năng chịu nhiệt độ ngắn hạn-lên tới 220 độ và có khả năng chống rung 20g, thích ứng tốt với các điều kiện khắc nghiệt kép gồm rung động mạnh và lỗ hạ nhiệt ở nhiệt độ cao. Nó sử dụng đầu vào AC ba pha, hỗ trợ dải điện áp rộng 50–130Vac và dải tần rộng 50–300Hz, đồng thời cung cấp đầu ra DC 48V/6,3A ổn định. Hiệu suất hệ thống có thể đạt tới 92%, giảm hiện tượng tự sưởi ấm mà vẫn đảm bảo chất lượng đầu ra. Mô-đun này áp dụng thiết kế tách rời, tích hợp các chức năng chỉnh lưu, điều khiển, ổn định điện áp và điện cảm, với cấu trúc rõ ràng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp và bảo trì hệ thống.
Về mặt bảo vệ an toàn, mô-đun này tích hợp các chức năng bảo vệ ngắn mạch, quá tải và quá áp đầu ra. Nó cũng có tính năng đầu ra tín hiệu sóng vuông được đồng bộ hóa với tốc độ máy phát, cho phép giám sát hệ thống thuận tiện về trạng thái nguồn điện. Nó sử dụng tản nhiệt dẫn nhiệt, đảm bảo tiếp xúc nhiệt tốt với khung thiết bị thông qua các khe lắp và mỡ tản nhiệt, nâng cao hơn nữa độ tin cậy tản nhiệt trong môi trường nhiệt độ-cao.
Từ góc độ ngành, các mô-đun cấp nguồn ở nhiệt độ-cao như vậy không chỉ là các thành phần chức năng-đơn lẻ mà còn là "trái tim nguồn" đảm bảo các thiết bị hạ cấp hoạt động ổn định 24/7. Sự phát triển công nghệ của họ luôn tập trung vào khả năng chịu nhiệt độ cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn, khả năng thích ứng với môi trường mạnh hơn và tuổi thọ dài hơn để đáp ứng các yêu cầu vận hành lỗ khoan ngày càng phức tạp trong các lĩnh vực như thăm dò dầu khí và giám sát địa nhiệt.
Tóm lại, đối với các hệ thống MWD hạ cấp có nhiệt độ-cao, các mô-đun cấp nguồn DC-nhiệt độ-cao,-có độ tin cậy cao và-hiệu suất cao AC-DC là sự đảm bảo cơ bản giúp thiết bị hoạt động ổn định lâu dài-. Khi hoạt động thăm dò năng lượng tiến tới các thành tạo sâu hơn và nóng hơn, các công nghệ cung cấp điện với khả năng vận hành trong phạm vi nhiệt độ rộng và khả năng thích ứng mạnh mẽ với môi trường sẽ tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của thiết bị đo đạc trong hố khoan theo hướng thông minh và độ tin cậy cao hơn.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua Email:marketing@qdzitn.com!