[实用新型]一种轴向柱塞式马达井下发电装置

说明书

本实用新型公开了一种轴向柱塞式马达井下发电装置，包括上接头、外筒、销钉和下接头，所述外筒的内部压装有柱塞马达组件和发电机组件，外筒通过销钉定位柱塞马达组件的轴向位置，外筒的两端还分别通过螺纹与上接头、下接头对应连接；其中，柱塞马达组件包括配流盘、柱塞马达转子、柱塞、磁盘、斜盘、动环、静环、静环固定环、铜套和柱塞马达中心管；发电机组件包括注塑发电机定子、注塑发电机定子定位环、注塑发电机定子固定环、发电机隔离套和发电机永磁转子。本装置既能够进行准确的容积式流量计量，又能够带动发电机进行发电，为井下智能配水器提供充足的电能供应，结构简单、紧凑、可靠，可长期在井下高温高压环境下工作。

技术领域

本实用新型涉及油田分层注水技术领域，具体为一种轴向柱塞式马达井下发电装置。

背景技术

注水是国内油田的主体开发技术，由于国内油田普遍具有多层、非均质性特点，笼统分注会导致单层突进，因此广泛采用分层注水。随着自动化分层注水技术的不断应用和发展，国内分层注水技术已实现了分层流量的控制和井下参数监测。

目前自动化分层注水技术可以大体分为两类：一是采用预置电缆为井下智能配水器供电，并进行地面与井下测控信号的传输；二是采用无线方式进行地面与井下测控信号的传输，井下智能配水器采用自带电池供电。相对于预置电缆方式，无线方式具有施工简单、成本低等技术优势。但无线方式采用井下电池为配水器供电，井下空间尺寸较小严重限制了电池体积和电池容量，而井下参数采集、流量调控和数据传输，都会持续产生较高的能耗，因而导致井下智能配水器井下工作时间短、测调频率低，严重制约了无线分层注水技术的发展和应用。为此研发适用于无线分层注水技术的井下发电装置，为无线分层注水技术提供长期稳定的电能供应是急需解决的问题。

现有技术的井下发电装置大多采用涡轮换能驱动发电机，利用井下液体的流动作为动力源实现井下发电，但涡轮换能属于流速换能，功率小、转速高、扭矩小，扭矩一般在毫牛米量级，涡轮的转动受轴系摩擦扭矩的影响很大，一旦由于杂质、磨损、润滑等问题出现摩擦扭矩增大，轴系极易卡死，且卡死后由于液流仍有流通通道，不能产生足够的扭矩解卡，限制了涡轮发电机在注水领域的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴向柱塞式马达井下发电装置，既能够进行准确的容积式流量计量，又能够带动发电机进行发电，为井下智能配水器提供充足的电能供应，解决了电池电能有限对配水器井下工作时间和测调频率的限制；通过优化设计该装置的结构，装置内通径为46mm，满足分层注水技术对中心注水通道内通径的要求，同时该装置结构简单、紧凑、可靠，可长期在井下高温高压环境下工作。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种轴向柱塞式马达井下发电装置，包括上接头、外筒、销钉和下接头，所述外筒的内部压装有柱塞马达组件和发电机组件，外筒通过销钉定位柱塞马达组件的轴向位置；所述外筒的两端还分别通过螺纹与上接头、下接头对应连接，且上接头的下端面压在柱塞马达组件的配流盘的上端面上，两个端面形成端面密封；其中，柱塞马达组件包括配流盘、柱塞马达转子、柱塞、磁盘、斜盘、动环、静环、静环固定环、铜套和柱塞马达中心管；发电机组件包括注塑发电机定子、注塑发电机定子定位环、注塑发电机定子固定环、发电机隔离套和发电机永磁转子；

所述配流盘采用压装方式固定在柱塞马达中心管的上端，柱塞马达中心管的外部套接柱塞马达转子，柱塞马达转子安装在配流盘的下端，柱塞马达转子的孔内放置柱塞；所述柱塞马达中心管外部还套有铜套，铜套采用压装方式固定在柱塞马达转子下端；所述磁盘套在铜套的外部，磁盘的上端面与柱塞设有1-2mm间隙，所述铜套的外部套有斜盘，斜盘上端面与磁盘下端面通过磁力吸住；所述动环采用压装方式固定在铜套中间台阶处，铜套的外部套接静环，静环上端面与动环下端面接触，所述静环固定环通过斜盘下端的螺纹固定住静环；

所述发电机永磁转子通过螺纹连接到铜套的下端，发电机永磁转子套在发电机隔离套内，发电机隔离套压装在柱塞马达中心管的外部；所述注塑发电机定子定位环、注塑发电机定子、注塑发电机定子固定环依次套在发电机隔离套的外部。