[实用新型]天然气及石油生产井井下流体驱动发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气及石油生产井用设备，尤其涉及一种天然气及石油生产井井下供电装置。

背景技术

在天然气及石油生产井的生产过程中，为了对井下情况进行监控，需要在井下布置多种监测设备。当前，井下监测设备的供电方式一般为电池供电和有线传输供电两种。

电池供电是将电池装入保护外壳中，通过供电接头与监测设备连接，为监测设备供电。但是电池电量有限，为保障监测设备正常工作，需要频繁更换电池。然而更换井下设备，不但操作难度大，而且涉及到石油、天然气生产的暂停，导致其成本非常高。

有线传输供电是利用铠装电缆将地面供电设备与井下监测设备连接，从而为井下监测设备供电。有线传输供电的问题在于，产气产油井深度大，通常在1000米以上，铠装电缆将承受很大的拉力，且井下情况恶劣，导致铠装电缆极易破损断裂，寿命短。

因此，天然气及石油生产井中，急需一种可持续供电，且寿命长的供电设备。

实用新型内容

本实用新型的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种可持续供电，且使用寿命长的天然气及石油生产井井下流体驱动发电机。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

天然气及石油生产井井下流体驱动发电机，包括由转子和定子构成的发电机本体，以及与转子连接的转轴，还包括与转轴连接的转动叶片，转动叶片被配置成在流体冲击方向上发生弯曲以降低转动叶片与流体接触面积的形式。

本实用新型在工作时被固定于井道中，井道中流过的天然气或石油推动转动叶片，转动叶片通过转轴带动转子旋转，从而通过转子和定子的相对转动产生电流。在天然气及石油生产井处于生产状态时，井道中会有持续的天然气或石油通过，从而驱动本实用新型提供持续的电流，避免了频繁更换供电设备导致的成本上升。

在工作过程中，转动叶片受天然气或石油冲击。由于生产井中天然气或石油的流速波动大，过大的流速将使转动叶片承受过大的载荷，最终导致转动叶片断裂。为避免转动叶片断裂，将转动叶片配置成在流体冲击方向上发生弯曲以降低转动叶片与流体接触面积的形式。在天然气或石油的流速过大时，转动叶片在流动冲击方向上发生弯曲，降低转动叶片与流体接触面积，从而减小转动叶片所受载荷，避免转动叶片承受过大的载荷而断裂。

另外，转动叶片能够在流体冲击方向上发生弯曲，如此避免了转动叶片表面积垢，从而长时间保持转动叶片的工作性能。

进一步的，所述转动叶片整体由橡胶构成。

橡胶具备较好的弯曲性能，在天然气或石油流速过大时，由橡胶构成的转动叶片能够在流动冲击方向上发生弯曲，从而降低转动叶片与流体接触面积，减小转动叶片所受载荷，避免转动叶片断裂。

进一步的，在所述转轴的径向方向上，所述转动叶片由第一金属段和第一橡胶段相互连接构成，第一金属段与所述转轴连接。

在天然气或石油流速过大时，第一橡胶段发生弯曲，从而降低转动叶片与流体接触面积，减小转动叶片所受载荷，避免转动叶片断裂。

进一步的，在所述转轴的径向方向上，所述转动叶片由第二金属段和第二橡胶段相互连接构成，第二橡胶段与所述转轴连接。

在天然气或石油冲击转动叶片时，转动叶片远离转轴的一端会承受较大的力矩，导致此处容易被破坏。为此，将转动叶片分为第二金属段和第二橡胶段，由第二橡胶段与转轴连接，转动叶片远离转轴的一端为第二金属段。第二金属段的强度更大，可承受更大的力矩；第二橡胶段虽然强度较低，但由于靠近转轴，其承受力矩也较小。如此可避免转动叶片远离转轴的一端由橡胶构成时，该端部容易被破坏的问题，进一步提高了本实用新型的使用寿命。

在天然气或石油流速过大时，第二橡胶段发生弯曲，从而降低转动叶片与流体接触面积，减小转动叶片所受载荷。

进一步的，所述橡胶为耐磨橡胶。

进一步的，所述第一橡胶段由耐磨橡胶构成。

进一步的，所述第二橡胶段由耐磨橡胶构成。

选用耐磨橡胶，提高转动叶片抗表面磨损的能力，进一步提高本实用新型的使用寿命。

进一步的，所述转动叶片由活动连接的第一段和第二段构成，第二段为水平设置的板件，第二段与转轴连接，第一段通过转动轴与第二段连接；所述转动叶片还包括设置在转动轴上的扭簧。

进一步的，所述转动叶片由活动连接的第一段和第二段构成，第二段为水平设置的板件，第二段与转轴连接，第一段通过转动轴与第二段连接；所述转动叶片还包括一端与转轴连接，另一端与第一段连接的弹簧

综上所述，本实用新型的优点和有益效果在于：