[发明专利]一种井下发电装置

说明书

本发明公开了一种井下发电装置，属于井下发电技术领域。所述井下发电装置包括：发电组件(9)、与所述发电组件(9)连接的涡轮组件(4)、以及与所述涡轮组件(4)连通的集流器(3)；所述发电组件(9)包括：发电机轴(901)、套在所述发电机轴(901)外部的转子(906)、套在所述转子(906)外部的定子(905)、位于所述定子(905)外部的密封发电组件外壳(X)、和穿过所述密封发电组件外壳(X)用于将定子产生的电流引出的密封插针(907)。本发明通过涡轮叶片的转动带动转子转动而产生电流，井下液体并不与转子和定子接触，改善了井下发电装置密封以及耐压效果，有效防止沙粒、原油等物质进入发电组件，适用于油井生产中使用。

技术领域

本发明涉及井下发电技术领域，特别涉及一种井下发电装置。

背景技术

随着油井自动化技术的不断发展，需要为井下生产测试仪器供电，推动了井下发电技术的发展。由于井内环境压力较高、流体中携带沙粒，如何设计出适用于高压环境的能长期提供电力的井下发电装置成为研发人员需要解决的问题。

现有技术的井下发电装置一般利用液体的流动将机械能转化为电能来实现井下发电，例如，专利文献CN102953912B公开了一种旋转磁场式井下发电装置，该装置采用导流定子、绕组线圈和不旋转本体固联，涡轮转子与永久磁铁形成旋转磁场，利用泥浆的流动作为动力发电。专利文献CN103527077A公开了一种井下涡轮马达等离子钻井工具，通过永磁式交流发电机将机械能转化为电能，在高场强作用下，由电机间通过的泥浆产生等离子体在外电极喷嘴处喷出来破碎岩石。专利文献CN104514666A公开了一种注水井井下发电系统及方法，采用注水管道水流带动涡轮旋转，进而产生电流。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

井下发电装置的转子和定子直接暴露于液体中，易发生沙卡、腐蚀、堵塞等问题。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明实施例提供了一种井下发电装置。所述技术方案如下：

一种井下发电装置，包括：发电组件、与所述发电组件连接的涡轮组件、以及与所述涡轮组件连通的集流器；

所述发电组件包括：发电机轴、套在所述发电机轴外部的转子、套在所述转子外部的定子、位于所述定子外部的密封发电组件外壳、和穿过所述密封发电组件外壳用于将定子产生的电流引出的密封插针。

优选地，所述密封发电组件外壳包括位于两端的第一接头、第二接头以及中间壳体。其中，所述中间壳体优选为圆柱形，所述密封插针从中间壳体穿出，所述第一接头、第二接头的直径与所述中间壳体的直径相配合。

优选地，所述第一接头包括位于所述第一接头与所述发电机轴之间的密封橡胶。

优选地，所述第二接头包括位于其内部的平衡活塞，以及位于所述第二接头与所述平衡活塞之间的平衡活塞密封橡胶。

优选地，所述密封橡胶以及所述平衡活塞密封橡胶为环状物。

优选地，所述平衡活塞与所述第二接头的顶部可形成第一空腔。

优选地，所述第二接头的顶部设置连通孔。

优选地，所述密封发电组件外壳与所述第二接头连通。

优选地，所述发电组件内部充满润滑油。

优选地，所述发电组件外部套有上油管外壳，所述涡轮组件和所述集流器外部还套有下油管外壳，所述下油管外壳连接于上油管外壳下部。

优选地，所述上油管外壳上端还包括上油管上接头，所述下油管外壳下端还包括下油管下接头。

优选地，所述上油管外壳与所述发电组件之间形成第二空腔。