专利名称：油田油水井井下专用水轮发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田采油工程技术领域，属于一种油田油水井井下专用水轮发电装置。
背景技术：
目前油水井一般以测试仪器为主体测试，随着油水井井数的增加，测试工作量也大幅增长，现有的将测试仪器长期置于油水井井下的测试工艺，是由蓄电池提供电能，并定周期为蓄电池充电，增加了测试过程中辅助的工作量；另一方面，蓄电池受井下空间限制，蓄电池容量受限，使置于井下测试仪器的优势无法正常发挥。本发明的设计可实现将井下油、水、油水混合物的动能转化为电能，为井下测试仪器及蓄电池长期供电，缩短井下测试仪器测试周期，减少地面测试的辅助工作量。
发明内容
本发明提供一种通过油水井中油、水、油水混合物在井下管柱中流动能量转化成电能并且为井下测试仪器及蓄电池充电的油田油水井井下专用水轮发电装置。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的它由控制输出电路、密封隔板、传动轴、定位支架、主轴、水轮叶片、前端导叶、前端堵头、定位销、水轮主体外壳、连接套管、发电机主体外壳、发电机转子、发电机定子、输出引线端子、进水口及出水口组成，其中控制输出电路、密封隔板固定在发电机主体外壳中，主轴上端穿过定位支架与传动轴通过连接套管定位连接，主轴下端与水轮叶片、前端导叶通过定位连接，前端堵头、定位销穿过水轮主体外壳与前端导叶通过螺纹连接，发电机转子与传动轴通过螺纹连接，发电机定子固定在密封隔板上端，输出引线端子与控制输出电路通过定位连接，前端堵头开有进水口，水轮主体外壳开有出水口。前端导叶与前端堵头组成了前端进液通道。水轮主体外壳与主轴、水轮叶片组成了液体流动通道。本发明与已有技术相比具有如下优点1)、该装置采用前端水轮叶片的结构、后端平板式发电机的结构实现了油水井中油、水、油水混合物在井下管柱中流动能量向电能的转化；2)、该装置结构简单、易于加工和安装，通过发电机定子和控制输出电路置于密封腔的结构实现了适用于井下高温、高压的工作环境。
附图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明由附图所示，它由控制输出电路1、密封隔板2、传动轴3、定位支架4、主轴5、水轮叶片6、前端导叶7、前端堵头 8、定位销9、水轮主体外壳10、连接套管11、发电机主体外壳12、发电机转子13、发电机定子14、输出引线端子15、进水口 16及出水口 17组成，其中控制输出电路1、密封隔板2 固定在发电机主体外壳12中，主轴5上端穿过定位支架4与传动轴3通过连接套管11定位连接，主轴5下端与水轮叶片6、前端导叶7通过定位连接，前端堵头8、定位销9穿过水轮主体外壳10与前端导叶7通过螺纹连接，发电机转子13与传动轴3通过螺纹连接，发电机定子14固定在密封隔板2上端，输出引线端子15与控制输出电路1通过定位连接，前端堵头8开有进水口 16，水轮主体外壳10开有出水口 17。前端导叶7与前端堵头8组成了前端进液通道。
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水轮主体外壳10与主轴5、水轮叶片6组成了液体流动通道。现场使用时，油水井中油、水、油水混合物通过进水口 16，经前端导叶7进入水轮主体外壳10所封闭的腔体内，利用流体动能带动水轮叶片6，将流体动能转化为机械能，流体经水轮主体外壳10的出水口 17排出。水轮叶片6绕主轴5旋转，带动主轴5旋转，主轴 5再经连接套管11及传动轴3带动发电机转子13旋转，实现切割磁力线作用，在发电机定子14绕圈上产生一定功率的电能，由发电机定子14绕圈产生的电能经控制输出电路1整流、滤波后输出，通过输出引线端子15连接到井下测试仪器或蓄电池的接入端。
权利要求
1.油田油水井井下专用水轮发电装置，其特征在于它由控制输出电路(1)、密封隔板 (2)、传动轴(3)、定位支架(4)、主轴(5)、水轮叶片(6)、前端导叶(7)、前端堵头(8)、定位销(9)、水轮主体外壳(10)、连接套管(11)、发电机主体外壳(12)、发电机转子(13)、发电机定子(14)、输出引线端子(15)、进水口 (16)及出水口 (17)组成；其中控制输出电路(1)、密封隔板O)固定在发电机主体外壳(1 中，主轴( 上端穿过定位支架(4)与传动轴(3) 通过连接套管(11)定位连接，主轴( 下端与水轮叶片(6)、前端导叶(7)通过定位连接， 前端堵头(8)、定位销(9)穿过水轮主体外壳(10)与前端导叶(7)通过螺纹连接，发电机转子(1 与传动轴C3)通过螺纹连接，发电机定子(14)固定在密封隔板( 上端，输出引线端子(15)与控制输出电路⑴通过定位连接，前端堵头⑶开有进水口(16)，水轮主体外壳(10)开有出水口(17)。
2.根据权利要求1所述的油田油水井井下专用水轮发电装置，其特征在于前端导叶 (7)与前端堵头( 组成了前端进液通道。
3.根据权利要求1所述的油田油水井井下专用水轮发电装置，其特征在于水轮主体外壳(10)与主轴(5)、水轮叶片(6)组成了液体流动通道。
全文摘要
本发明涉及油田采油工程技术领域，属于一种油田油水井井下专用水轮发电装置，它解决了井下油水井测调工艺供电量不足，调配周期长等问题。它由控制输出电路1、密封隔板2、传动轴3、定位支架4、主轴5、水轮叶片6、前端导叶7、前端堵头8、定位销9、水轮主体外壳10、连接套管11、发电机主体外壳12、发电机转子13、发电机定子14、输出引线端子15、进水口16及出水口17组成，其中主轴5下端与水轮叶片6、前端导叶7通过定位连接，该装置实现了油水井中油、水、油水混合物在井下管柱中流动能量向电能的转化，具有结构安装简单及适用于油水井井下高温、高压环境等优点。
文档编号F03B13/00GK102251908SQ20111016208
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者刘合, 刘崇江, 张书进, 徐德奎, 杨野, 王凤山, 贾德利 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司