[发明专利]一种注水井活动式井下发电装置及方法

说明书

本发明公开了一种注水井活动式井下发电装置及方法，其中装置包括外管、发电机组，所述发电机组位于外管内腔中，所述外管左侧内壁安装弹簧片，在常态下，弹簧片将发电机组弹性挤压在外管右侧内壁。所述发电机组包括至少一组，所述发电机组的两端分别为上导向体、下导向体。所述上导向体开设右下斜面，所述下导向体开设左下斜面。所述上导向体开设径向的上导向体通孔，所述下导向体开设径向的下导向体通孔。所述外管上设置径向朝向外管内腔的上支撑杆、下支撑杆，其中上支撑杆插入上导向体通孔内，下支撑杆插入下导向体通孔内。所述发电机组左侧面设置隔水板。本发明可以为井下智能注水工具提供长期而稳定的电力补充。

技术领域

本发明涉及油田注水开发技术领域，具体地说是一种注水井活动式井下发电装置及方法。

背景技术

在油田注水开发领域，分层注水已经成为提高注水开发效果的主要手段，分层注水技术发展先后经历了四个阶段，第一阶段为固定式分层注水技术，水嘴固定，注水量不可调配；第二阶段为活动式分层注水技术，活动式水嘴，可通过多次投捞水嘴的方式进行测试调配；第三阶段为测调一体化式分层注水技术，水嘴内置在配水器中，仅需下入一趟测调仪器即可在井下完成各层测试调配工作，该技术也是目前各大油田主要应用和推广的技术；第四阶段为无线智能分层注水技术，通过井下智能配水器实现井下实时无线测调，免去了井下投捞测试调配等繁琐而复杂的工作量，实现了井下实时监测和动态调配，目前该技术尚处于研究开发及小规模试验阶段。

无线智能分层注水技术无论是井下实时监测调配还是数据无线传输都需要长期稳定的供电系统。采用自带电池供电，受井下空间尺寸的限制，电池体积和电池容量都比较小，对井下电路系统低功耗设计提出更高要求；其次，电池供电状态下，井下实时监测、智能调配和数据采集实时传送，会产生持续较高的能耗，将会极大影响电池的使用寿命；井下供电电池为一次性消耗品，无法循环充电利用，频繁更换电池则意味着巨大的作业、生产成本。目前，蓄能电池已经非常成熟，且利用水力发电技术相对比较成熟，油田注水井有流体的稳定注入具备发电动力的来源，因此可以通过注水井井下自发电技术，给无线智能分层注水提供长期而稳定的电力保障。

经过检索，申请号：200810114632.5，公开日2012-01-11公开了一种井下发电装置，该井下发电装置设置在井下钻井系统中，其中钻井系统包括有用于驱动钻头转动的驱动轴和套设在驱动轴外的导向支撑旋转套，该井下发电装置包括发电机，该发电机安装在驱动轴与导向支撑旋转套之间的空间内，并具有机体和转子轴，其中发电机的机体固定安装在导向支撑旋转套上，所述的发电机的转子轴与钻井系统的驱动轴之间连接有传动机构，该传动机构用于将驱动轴的转动动力传递给转子轴。本发明的井下发电装置不但能够在井下钻井系统中提供大功率的电能，而且能随着钻井作业的进行而在井下无时间限制的工作。

虽然公开了一些井下发电装置，但是与本发明相同技术方案的公开文献没有发现，而且本发明所要解决的多个技术问题，检索到的公开文献也都无法解决。同时上述公开文献对本发明也不具有技术启示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注水井活动式井下发电装置及方法，可以为井下智能注水工具提供长期而稳定的电力补充。采用径向移动方式实现中心注水通道的开启与关闭，可满足测试仪器的通过，不会影响注水井的正常生产测试。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种注水井活动式井下发电装置，包括外管、发电机组，所述发电机组位于外管内腔中，所述外管左侧内壁安装弹簧片，在常态下，弹簧片将发电机组弹性挤压在外管右侧内壁。

所述发电机组包括至少一组，所述发电机组的两端分别为上导向体、下导向体。

所述上导向体开设右下斜面，所述下导向体开设左下斜面。

所述上导向体开设径向的上导向体通孔，所述下导向体开设径向的下导向体通孔。

所述外管上设置径向朝向外管内腔的上支撑杆、下支撑杆，其中上支撑杆插入上导向体通孔内，下支撑杆插入下导向体通孔内。