[发明专利]一种用于油气田井下无电缆交直流电力输送方法与装置

摘要

本发明公开了一种用于油气田井下无电缆交直流电力输送方法与装置。所述方法利用注水和采油采气井已有的设施，如油管和井筒套管，建立向井下传输大功率电力的电力传输通道，基于所述的电力传输通道，通过位于地面的电力下传设备和位于井下的电力接收器电路，实现由地面向井下输送大功率的直流、交流或交直流混合调制电力，以驱动井下电力设备或执行机构运转。所述装置由电力下传设备、井口密封盖板、绝缘隔离套、井筒套管、油管、下隔离连接器、电力馈电短路短节、井下电力接收器电路和电路密封舱体组成。本发明的优点在于无需下入电缆，施工简单，施工成本低，可持续为井下设备和执行机构提供稳定的大功率电力。

主权项

一种用于油气田井下无电缆交直流电力输送装置，其特征在于：所述装置由九个部分组成，包括：电力下传设备、井口密封盖板、绝缘隔离套、井筒套管、油管、下隔离连接器、电力馈电短路短节、井下电力接收器电路和电路密封舱体，所述电力下传设备与所述井口密封盖板和所述井筒套管相连接，所述绝缘隔离套将所述井口密封盖板、油管和井筒套管在井口处绝缘隔离开来，所述下隔离连接器在油管的尾部将油管与电路密封舱体绝缘隔离开来，所述电力馈电短路短节实现井筒套管与电路密封舱体之间的电连接，所述井下电力接收器电路位于所述电路密封舱体内部，并通过导线与电路密封舱体相连接，所述井筒套管在所述油管的外围，两者之间通过油管防贴靠扶正器隔开；所述的电力下传设备由变压器、+5V稳压电源、控制器、直流控制电源、交流控制电源、交流旁路电容和交直流电压调制器组成，所述变压器的一端连接外部工频电源，另一端分别与所述的+5V稳压电源、直流控制电源和交流控制电源相连接；所述的+5V稳压电源的一端与所述变压器相连接，另一端与所述的控制器相连接；所述的控制器的一端与所述的+5V稳压电源相连接，另一端分别与所述的直流控制电源和交流控制电源相连接；所述的直流控制电源的一端分别与所述的控制器和变压器相连接，另一端分别与所述的交直流电压调制器和地线相连接，所述的交直流电压调制器和地线之间通过交流旁路电容相连接；所述的交流控制电源的一端分别与所述的控制器和变压器相连接，另一端与所述的交直流电压调制器相连接；所述的交直流电压调制器的一端分别与所述的直流控制电源和交流控制电源相连接，另一端与输出电压端相连接；所述井口密封盖板上有一井口接地销，用于连接所述电力下传设 备的输出地线；所述井筒套管的上端有一地面电力线套管连接销，用以连接所述电力下传设备的输出电压端输出线；所述油管的中部安装有若干油管防贴靠扶正器，其作用是避免油管与所述井筒套管发生接触，所述防贴靠扶正器采用橡胶类材料制成；在油管的尾端有一个电路舱与油管接地连线固定销，其作用是与所述电路舱体的接地线密封塞引出的地线相连接；所述下隔离连接器由绝缘隔离短节、绝缘扶正器和连接短节组成，所述绝缘隔离短节采用玻璃钢或其他高强度绝缘材料制成，所述绝缘扶正器采用橡胶类材料制成；所述电力馈电短路短节由馈电短路短节和馈电短路弹簧架组成；所述井下电力接收器电路由交直流电压分离器、直流稳压器、交流稳压器、交流旁路电容组成，所述交直流电压分离器的一端与电压输入端相连接，另一端分别与所述的直流稳压器和交流稳压器相连接；所述直流稳压器的一端分别与所述的交直流电压分离器和接地模块相连接，同时，与所述交直流电压分离器连接的线路也通过所述的交流旁路电容与接地模块相连接，另一端分别与直流驱动电压输出和接地模块相连接；所述交流稳压器的一端与所述的交直流电压分离器相连接，另一端分别与交流驱动电压输出和接地模块相连接；所述井下电路舱体由电路舱本体、电路舱密封壳、接地线密封塞、直流电压输出密封塞和交流电压输出密封塞组成。