测井仪是用于勘探深层地底油气资源分布以及储量的工具,需要在高温的井下环境(~200℃)中作业6-9小时。测井仪内部大功率电子器件的工作温度不能超过125℃,故在如此高温的环境下其常常面临热失效的问题。国内外研究人员通常采用热管理手段保护测井仪内部电子器件,但普遍针对功率较低的电子器件,缺乏对测井仪内大功率电子器件的热管理研究。为解决这一问题,本文开展了高温环境下测井仪大功率电子器件研究,包括导热储热一体集成热管理系统以及液冷-相变热管理系统两个部分。具体研究内容以及主要结果如下:1.建立了导热储热一体集成热管理系统,并采用数值模拟结合实验的手段对其热性能进行研究。模拟结果表明,在205℃环境下工作9小时后,导热储热一体集成热管理系统的热源温度达到了133.4℃,比传统的翅片散热方式降低32.4℃;为进一步强化换热,在相变材料内插入热管,可使热源温度降低到110.7℃,进一步降低了22.7℃。接着进行实验测试,实验测试结果与模拟结果的相对误差在5%以内。实验测试9小时后热源温度达到109℃,低于电子器件失效的温度。2.设计了针对测井仪内大功率器件的液冷-相变热管理系统,采用数值模拟手段评估其热性能,并与导热储热一体集成的被动式热管理系统进行对比。结果表明流速对系统控温能力影响较大。流速从0增加到1.0 m/s,热源温度从340.6℃降低到80.04℃,但随着流速的增加,控温效果提升有限;相变材料内管道螺距越小,控温效果越好;相变材料选用水合盐更有利于增强控温能力;系统控温效果会随着热源功耗的增加而劣化。与导热储热一体集成热管理系统相比,液冷-相变热管理系统中的热源温度为81.7℃,下降了29.0℃;且热源与相变材料间的温差从30℃下降至8.5℃,说明液冷-相变热管理系统对于井下大功率电子器件具有更强的散热能力。