[发明专利]一种井下叶轮式发电装置

说明书

一种井下叶轮式发电装置。包括发电外筒，其特征在于：在发电外筒内部中间部位设置有负钩，在发电外筒内置有发电齿轮箱、雨滴型聚液台以及发电叶片，雨滴型聚液台的聚液面呈雨滴型弧线面；发电齿轮箱通过箱体固定台固定在雨滴型聚液台上；雨滴型聚液台通过正钩与负钩的勾连，实现雨滴型聚液台在发电外筒内壁上的固定，正钩与负钩通过雨滴型聚液台自身重力作用钩合；发电齿轮箱通过箱体固定台固定在雨滴型聚液台中。本种发电装置，可在井下实现发电，无需外部动力源提供动能，内设聚流元件避免过多的流体机械能损失，发电效率高，且易于加工。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油、化工等领域中的装置，具体地说，是涉及一种应用于采油井筒内实现对井下电控装置进行连续供电的发电装置。

背景技术

我国油田大多采用注水开发模式，中国石油注水开发储量占已开发总储量的82%，水驱产量占总产量的80%，注水开发举足轻重。分层注水在经济有效开发、持续高产稳产、提高水驱采收率等方面取得了显著成效。经过多年发展，老油田已进入高含水开发阶段，对分层注水要求越来越高，而分层注水工具也逐渐由机械式转变为电控工具，极大提高了分层注水合格率以及实时监测水平。对这些电控工具来说，井下供电是其正常工作的基础。由于供电限制，现有电控工具大部分时间处于休眠状态，若能实现井下发电，则能够大幅提高现有井下工具的工作时间，提高长期监测和自动控制水平。在井下电控工具的供电方式方面，目前，井下电控工具的供电方式主要有两种，一是电缆，需要预先下入；二是电池，电池又分为一次性和可充电电池两种。当一次性电池耗尽时，需要下入投捞工具将工具捞出，更换电池后再将工具下入；当可充电电池将要耗尽时，需要下入无线充电设备对电池进行充电。显然，目前的井下供电方式存在成本高、作业量大、施工繁琐等弊端。在井下环境中，井筒中流体不断流动，意味着源源不断的流体动能。如何将流体动能转化为电能，从而实现在井下发电、变换和存储具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种井下叶轮式发电装置，利用该装置可增强井下供电的高效性、适用性和持久性，将对保障井下电控工具长期工作并使其长期高效运行具有重大意义。此外，本种发电装置还具有发电效率高、供电稳定、耐用性高、适用于不同产液量的油井的特点。

本发明的技术方案是：该种种井下叶轮式发电装置，包括发电外筒1，所述发电外筒上端为发电外筒入口101，下端为发电外筒出口102，上下两端通过发电外筒外螺纹103发电外筒内螺纹105与其余段发电外筒密封连接，其特征在于：

在所述发电外筒内部中间部位设置有负钩104，在所述发电外筒内置有发电齿轮箱3、雨滴型聚液台2以及发电叶片4；

其中，所述雨滴型聚液台2具有箱体固定台201和正钩202；正钩202设置于雨滴型聚液台2的环形端面处，箱体固定台201设置于雨滴型聚液台2的前端面处；雨滴型聚液台2的聚液面呈雨滴型弧线面，以实现当液流流入发电外筒时，经过雨滴型弧线面的聚液作用，从而形成更大的湍流；

发电叶片4的前端设置有导流槽401、阻流弯板402和发电叶片固定孔403；

发电齿轮箱3包括大齿轮长轴301、大齿轮302、小齿轮303、菱形卡盘304、小齿轮短轴305、永久磁体306、十字铁片308、发电线圈309以及内齿轮卡盘307；

发电齿轮箱3通过箱体固定台201固定在雨滴型聚液台2上；雨滴型聚液台2通过正钩202与负钩104的勾连，实现雨滴型聚液台2在发电外筒1内壁上的固定，正钩202与负钩104通过雨滴型聚液台自身重力作用钩合；发电齿轮箱3通过箱体固定台201固定在雨滴型聚液台2中；