[發明專利]井下供電裝置

在審

• 申請號: 201780030139.2
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN109312609A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: C·奈斯加德
• 申請（專利權）人: 韋爾泰克油田解決方案股份公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 黃麗娜;吳鵬

1.一種為布置在井(3)中的耗電裝置(2)就地供電的井下供電裝置(1)，該井下供電裝置包括：

-燃料電池(4)，所述燃料電池產生電和水并具有燃料入口(5)、氧化劑入口(6)、電輸出部(7)和水出口(8)；

-流體連接至所述燃料入口的燃料容器(9)；以及

-流體連接至所述氧化劑入口的氧化劑容器(10)，

其中，所述燃料電池具有內部壓力(P)，所述內部壓力為至少1.0巴，用于升高在所述燃料電池中產生的水的沸點。

2.根據權利要求1所述的井下供電裝置，其中，所述燃料電池是聚苯并咪唑燃料電池。

3.根據權利要求1或2所述的井下供電裝置，其中，所述燃料電池具有包含磷酸(PA)摻雜的聚苯并咪唑的膜。

4.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，其中，所述燃料電池具有膜，如高溫聚合物電解質膜。

5.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，其中，所述燃料電池能在無外部電力的情況下運行多于500小時，優選多于750小時且更優選多于1000小時的時間段。

6.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，其中，所述燃料電池在不加濕的情況下操作。

7.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，其中，所述水出口流體連接至水收集容器(14)。

8.根據權利要求7所述井下供電裝置，其中，所述水出口借助于毛細管作用件(15)如燈芯流體連接至所述水收集容器。

9.根據權利要求7或8所述井下供電裝置，其中，所述水收集容器包括吸水材料(16)。

10.根據權利要求9所述井下供電裝置，其中，所述吸水材料包括二氧化硅或類似材料。

11.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，還包括接收電力的電力聯接器(27)，如電連接部、電換能器、電感線圈或聲換能器。

12.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，還包括再生單元(33)，所述再生單元為具有電解室(40)的電解單元(39)。

13.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，還包括控制單元(17)，如用于按特定時間間隔激活所述燃料電池的計時器。

14.根據權利要求1-13中任一項所述的井下供電裝置，還包括再生單元(33)，所述再生單元包括：

-再生燃料電池(34)，用于將來自所述燃料電池的水轉化成燃料和轉化成氧化劑；

-與所述水收集容器流體連接的第一入口(35)；

-與所述燃料容器流體連接的第一出口(36)；以及

-與所述氧化劑容器流體連接的第二出口(37)。

15.根據前述權利要求中任一項所述的井下供電裝置，還包括構造成增大所述內部壓力的壓力產生單元(19)。

16.一種井下系統，包括：

-布置在井孔(21)中并具有外表面(22)和內部(23)的金屬井管結構(20)；

-耗電裝置(2)；以及

-根據前述權利要求中任一項所述井下供電裝置(1)，所述井下供電裝置布置在所述金屬井管結構的內部或布置在所述金屬井管結構的外表面上。

17.根據權利要求16所述的井下系統，其中，所述耗電裝置是布置在所述金屬井管結構中的工具(24)，所述井下供電裝置包含在所述工具中。