[发明专利]一种石油钻井井下振动发电方法及装置

权利要求书

1.一种石油钻井井下振动发电方法及装置，其特征在于：在井下钻杆与钻头之间安装一短接(10)，在短接(10)内壁开槽建立振动腔(30)、电池盒(31)和仪器盒(40)；振动腔(30)包括纵向振动腔(33)、横向振动腔(34)、压电陶瓷片(35)、敲击锤(36)、隔板(37)和弹簧片(38)；隔板(37)将纵向振动腔(33)和横向振动腔(34)均分为八组小格，在每个小格内装有用于采集振动发电的压电陶瓷片(35)、用于将振动能转化为敲击能的敲击锤(36)和用于支撑敲击锤(36)的弹簧片(38)；弹簧片(38)被固定在每个小格隔板(37)的中心位置，纵向振动腔(33)中的压电陶瓷片(35)分布在纵向振动腔(33)的上下侧面和隔板(37)的上下两侧，横向振动腔(34)中的压电陶瓷片(35)分布在横向振动腔(34)的左右侧面和隔板(37)的左右两侧，以达到最佳的敲击效果；每个小格内的压电陶瓷片(35)输出通过电缆与电池盒(31)中的电池组件(32)连接，用于将振动转化的电能存储；电池组件(32)则通过电缆(41)将电能传输给仪器盒(40)内的井下仪器使用；当短接(10)与钻杆连接放入井下工作后，振动腔(30)中的敲击锤(36)将钻井过程产生强大的振动能量转化为上下或左右振动，这种上下或左右振动在弹簧片(38)的作用下让敲击锤(36)按照一定规律敲击到压电陶瓷片(35)上，因压电陶瓷片(35)的压电特性，将敲击能转化为电能并保存到电池组件(32)中以备井下仪器使用；在短接(10)外壁有细螺纹(11)和O型圈(12)，可与外壳(20)上的细螺纹(21)和外壳壁(22)紧密结合完成密封功能。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻井井下振动发电方法及装置，其特征在于：振动腔(30)中的纵向振动腔(33)和横向振动腔(34)数量可根据需要增减。

3.根据权利要求1所述的一种石油钻井井下振动发电方法及装置，其特征在于：振动腔(30)、电池盒(31)和仪器盒(40)均被外壳(20)所包含。

4.根据权利要求1所述的一种石油钻井井下振动发电方法及装置，其特征在于：电池组件(32)由稳定电压的DC-DC模块和稳定性强的电池组成，其中电池可选耐高温和抗振强的镍镉电池或其他耐高温和抗振强的电池。

5.根据权利要求1所述的一种石油钻井井下振动发电方法及装置，其特征在于：为延长装置发电寿命，敲击锤(36)表面需要处理平整。