[發明專利]一種井下泥漿發電裝置

有效

• 申請號: 201310361034.9
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103470433A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王迪華;代春生;楊淑萍;杜軍偉;劉敏;吳偉銀;楊小東
• 申請（專利權）人: 廣東普洛測控科技有限公司
• 主分類號: F03B13/02
• 分類號: F03B13/02;F03B11/02
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術領域

本申請涉及發電機技術領域，尤其涉及一種井下泥漿發電裝置。

背景技術

隨著地質導向技術、隨鉆測井技術及閉環鉆井技術在油田開發過程的普遍應用，井下測控儀器系統要求充足的能源供應作為保證。目前，石油或地質鉆井行業的隨鉆測量系統的供電方案有采用鋰電池和泥漿發電機供電。隨著地質導向技術、隨鉆測井在油田開發過程中的廣泛應用，鋰電池有限的供電時間和功率已不能滿足復雜井下儀器對大功率電源的要求，另外，鋰電池的耐高溫性不足，在高溫下其安全性能難以保證，污染環境，不可重復使用等缺點使得井下泥漿發電機成為一種迫切需要。

目前公知的井下泥漿發電機其原理是泥漿流體驅動渦輪旋轉，帶動驅動軸驅動轉子旋轉，切割磁力線實現發電。其傳動系統采用磁力耦合技術，利用內外磁力耦合帶動發電轉軸旋轉，切割磁力線實現發電。該技術方案實現了無接觸的動力傳動，使泥漿發電機得以擺脫動密封結構，一定程度上提高了設備的可靠性和穩定性。但是，由于石油隨鉆儀器的工作環境是在高溫高壓的井下，泥漿發電機的外殼在高速泥漿沖刷下，如果外殼形狀不規則會造成外殼表面壓力不均勻，容易形成強烈震動，會對外殼造成損害，長期以來容易使外殼疲勞，最終使發電機在井下被壓裂，而現有的泥漿發電機的外殼一般采用圓柱形，雖然該形狀的外殼不會出現嚴重的壓力不均勻，但其表面仍承受著比較大的泥漿壓力，這樣的井下泥漿發電機在高溫高壓的井下工作仍然存在不少風險。

現有技術中井下發電機內部常常會采用液壓平衡系統來提高發電機的抗壓能力，但是一旦實現液壓平衡的彈性膠囊瀉漏，會導致發電機損壞而無法工作，所以采用液壓平衡系統存在一定風險。而且在發電機內部充滿平衡外部泥漿壓力的液壓油，會對發電機轉軸造成相當的旋轉阻力，使得發電機轉軸的轉速提不上去，極大的限制了發電效率。

因此，為了解決上述技術問題，提供一種發電效率高，同時抗高壓能力又強，能很好的適應井下高壓工作環境的可靠的井下泥漿發電機顯得尤為重要。

發明內容

本申請的目的在于避免現有技術中的上述不足之處而提供一種井下泥漿發電裝置，在提高發電效率的同時又能有效減小在發電裝置工作時泥漿對其外殼造成的壓力，保證該發電裝置在泥漿壓力環境下的穩定性、可靠性以及高效性。

本申請的目的通過以下技術方案實現：

提供一種井下泥漿發電裝置，設置于鉆鋌中，其包括外殼、設置在外殼外部的渦輪、設置在渦輪上的外耦合磁鐵、設置在外殼內部的驅動軸，設置在驅動軸上并與外耦合磁鐵的位置對應的內耦合磁鐵、與所述內耦合磁鐵同軸相連的發電機，所述外殼的輪廓設置成紡錘形。

其中，還包括用于引導泥漿切向沖擊所述渦輪的葉片的導流套。

其中，在遠離導流套的一端安裝有中心固定器，所述中心固定器和所述導流套又固定于所述鉆鋌，從而使本發電裝置固定安裝于所述鉆鋌。

其中，所述渦輪上和所述外殼外部分別設置有互相滑動摩擦的第一渦輪滑動軸承和第二渦輪滑動軸承，所述第二渦輪滑動軸承支撐著所述渦輪。

其中，所述外耦合磁鐵粘貼固定在所述渦輪上，所述內耦合磁鐵粘貼固定在所述驅動軸上。

其中，所述外耦合磁鐵和所述內耦合磁鐵均為永磁鐵。

其中，所述驅動軸為空心軸。

其中，所述驅動軸的軸心設置有貫穿所述驅動軸的絕緣套管，所述絕緣套管與所述驅動軸不接觸，所述絕緣套管中穿有導線。

其中，所述外殼兩端面設置有接線端子并通過所述接線端子將所述外殼進行密封，所述外殼內部為常壓密封，兩端的所述接線端子通過所述導線連通。

其中，還設置有用于在本發電裝置發生故障或者停轉時備用的高溫電池。

本申請的有益效果：