[发明专利]井下发电装置和分层注水装置

说明书

本发明公开了一种井下发电装置和分层注水装置，其涉及油气开发技术领域，所述井下发电装置包括：沿轴线方向延伸的外壳；设置在所述外壳内的转轮、压电双晶片和振动机构，所述振动机构包括：与所述转轮的轴相传动连接的振动轮，所述振动轮的侧壁到所述振动轮中心的距离呈交替的增大减小；设置在所述压电双晶片一端与所述外壳之间的弹性件和设置在所述压电双晶片一端与所述振动轮之间的滑动机构，在所述弹性件的作用下，所述滑动机构能够抵住所述振动轮的侧壁。本申请能够驱动压电双晶片产生振动，进而对注水的能量进行采集，从而提供稳定、持续的电能，以延长或甚至避免井下供电设备的更换。

技术领域

本发明涉及油气开发技术领域，特别涉及一种井下发电装置和分层注水装置。

背景技术

注水开发是油田进入中后期提高采收率的重要措施之一。智能分层注水是利用井下传感器获得每层的压力、流量等数据，并对每层的注水量进行合理分配，实现科学配注的先进技术。

对于井下传感器来说，井下供电是其工作的基础。目前，井下工具中的井下传感器供电主要采用电缆和电池两种方式，前者需要将电缆和井下工具下入到指定位置，施工繁琐，成本高，且电缆在下入过程中容易受到破坏；后者又分为一次性电池和充电电池，一次性电池电量耗尽后，需要将含有井下传感器的整个电控工具打捞到地面，更换电池后重新将工具下入到井下位置，而充电电池电量将要耗尽时，需要将充电器下入到井下非常接近井下注水工具中井下传感器的位置，从而对电池进行无线充电，上述作业方式费时费力。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种井下发电装置和分层注水装置，其能够驱动压电双晶片产生振动，进而对注水的能量进行采集，从而提供稳定、持续的电能，以延长或甚至避免井下供电设备的更换。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种井下发电装置，所述井下发电装置包括：

沿轴线方向延伸的外壳；

设置在所述外壳内的转轮、压电双晶片和振动机构，所述振动机构包括：与所述转轮的轴相传动连接的振动轮，所述振动轮的侧壁到所述振动轮中心的距离呈交替的增大减小；设置在所述压电双晶片一端与所述外壳之间的弹性件和设置在所述压电双晶片一端与所述振动轮之间的滑动机构，在所述弹性件的作用下，所述滑动机构能够抵住所述振动轮的侧壁。

在一种优选的实施方式中，当所述振动轮转动时，所述滑动机构在所述振动轮的侧壁的驱动下带动所述压电双晶片的一端产生往复运动。

在一种优选的实施方式中，所述井下发电装置还包括：套设在所述转轮的轴上的下导叶机构，所述下导叶机构位于所述转轮的下游，所述下导叶机构包括多个沿径向延伸的下导叶部，所述下导叶部与所述外壳相固定连接。

在一种优选的实施方式中，所述井下发电装置还包括：设置在所述外壳内的安装座，所述安装座内开设有沿径向延伸的开孔和与所述开孔相连通的敞口，所述弹性件和所述滑动机构设置在所述开孔中，所述压电双晶片的一端通过所述敞口插入至所述开孔中。

在一种优选的实施方式中，所述外壳包括上外筒和与所述上外筒相连接的下外筒，所述安装座的一端嵌入所述上外筒和下外筒的连接处以固定。

在一种优选的实施方式中，所述井下发电装置还包括：套设在所述转轮的轴上的上导叶机构，所述上导叶机构位于所述转轮的上游。

在一种优选的实施方式中，所述弹性件包括：弹簧，所述弹簧的一端抵住所述压电双晶片一端的侧壁。

在一种优选的实施方式中，所述振动轮套设在所述转轮的轴上，所述振动轮的侧壁呈正弦曲线状趋势。

在一种优选的实施方式中，所述滑动机构包括具有弧状凸起部的滑动件，所述凸起部抵住所述振动轮的侧壁。