[發明專利]油田油水井井下專用水輪發電裝置

有效

• 申請號: 201110162081.1
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102251908A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 劉合;楊野;王鳳山;張書進;賈德利;劉崇江;徐德奎
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

技術領域：本發明涉及油田采油工程技術領域，屬于一種油田油水井井下專用水輪發電裝置。

背景技術：目前油水井一般以測試儀器為主體測試，隨著油水井井數的增加，測試工作量也大幅增長，現有的將測試儀器長期置于油水井井下的測試工藝，是由蓄電池提供電能，并定周期為蓄電池充電，增加了測試過程中輔助的工作量；另一方面，蓄電池受井下空間限制，蓄電池容量受限，使置于井下測試儀器的優勢無法正常發揮。本發明的設計可實現將井下油、水、油水混合物的動能轉化為電能，為井下測試儀器及蓄電池長期供電，縮短井下測試儀器測試周期，減少地面測試的輔助工作量。

發明內容：本發明提供一種通過油水井中油、水、油水混合物在井下管柱中流動能量轉化成電能并且為井下測試儀器及蓄電池充電的油田油水井井下專用水輪發電裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：它由控制輸出電路、密封隔板、傳動軸、定位支架、主軸、水輪葉片、前端導葉、前端堵頭、定位銷、水輪主體外殼、連接套管、發電機主體外殼、發電機轉子、發電機定子、輸出引線端子、進水口及出水口組成，其中控制輸出電路、密封隔板固定在發電機主體外殼中，主軸上端穿過定位支架與傳動軸通過連接套管定位連接，主軸下端與水輪葉片、前端導葉通過定位連接，前端堵頭、定位銷穿過水輪主體外殼與前端導葉通過螺紋連接，發電機轉子與傳動軸通過螺紋連接，發電機定子固定在密封隔板上端，輸出引線端子與控制輸出電路通過定位連接，前端堵頭開有進水口，水輪主體外殼開有出水口。

前端導葉與前端堵頭組成了前端進液通道。

水輪主體外殼與主軸、水輪葉片組成了液體流動通道。

本發明與已有技術相比具有如下優點：

1)、該裝置采用前端水輪葉片的結構、后端平板式發電機的結構實現了油水井中油、水、油水混合物在井下管柱中流動能量向電能的轉化；

2)、該裝置結構簡單、易于加工和安裝，通過發電機定子和控制輸出電路置于密封腔的結構實現了適用于井下高溫、高壓的工作環境。

附圖說明：附圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式：下面結合附圖對本發明作進一步說明：由附圖所示，它由控制輸出電路1、密封隔板?2、傳動軸?3、定位支架?4、主軸5、水輪葉片?6、前端導葉?7、前端堵頭?8、定位銷?9、水輪主體外殼10、連接套管?11、發電機主體外殼?12、發電機轉子?13、發電機定子14、輸出引線端子?15、進水口?16及出水口?17組成，其中控制輸出電路1、密封隔板2固定在發電機主體外殼12中，主軸5上端穿過定位支架4與傳動軸3通過連接套管11定位連接，主軸5下端與水輪葉片6、前端導葉7通過定位連接，前端堵頭8、定位銷9穿過水輪主體外殼10與前端導葉7通過螺紋連接，發電機轉子13與傳動軸3通過螺紋連接，發電機定子14固定在密封隔板2上端，輸出引線端子15與控制輸出電路1通過定位連接，前端堵頭8開有進水口16，水輪主體外殼10開有出水口17。

前端導葉7與前端堵頭8組成了前端進液通道。

水輪主體外殼10與主軸5、水輪葉片6組成了液體流動通道。

現場使用時，油水井中油、水、油水混合物通過進水口16，經前端導葉7進入水輪主體外殼10所封閉的腔體內，利用流體動能帶動水輪葉片6，將流體動能轉化為機械能，流體經水輪主體外殼10的出水口17排出。水輪葉片6繞主軸5旋轉，帶動主軸5旋轉，主軸5再經連接套管11及傳動軸3帶動發電機轉子13旋轉，實現切割磁力線作用，在發電機定子14繞圈上產生一定功率的電能，由發電機定子14繞圈產生的電能經控制輸出電路1整流、濾波后輸出，通過輸出引線端子15連接到井下測試儀器或蓄電池的接入端。