[发明专利]能量存储系统

说明书

公开了一种能量存储系统。该能量存储系统包括布置成在周围环境温度之上操作的能量存储装置；至少部分地包围该能量存储装置的热绝缘体；并且其中来自一个或其他装置的热损失被接纳在该热绝缘体内，以便给能量存储装置提供热能。利用来自诸如相关电气部件的一个或更多其他装置的热损失使得能量存储装置能够维持在其升高的操作温度下更长时间，从而提供延长的蓄电池寿命。在缆式测井应用中，这导致在井中的每次行程可获得更多的数据日志。

技术领域

本发明涉及一种能量存储系统，尤其涉及布置成在升高的温度下操作的能量存储系统。

背景技术

通常钻出井眼来抽取诸如原油和天然气等的自然资源。在井眼中使用井下电气设备用于各种目的，诸如用于用来测量井下条件的传感器，用来驱动数据存储和发射功能以及用来驱动井下工具和阀门。此类井下电气设备可由诸如蓄电池、燃料电池或电容的能量存储装置驱动。

许多类型的能量存储装置，如NaCl蓄电池和燃料电池，仅在较高温度下操作。然而，对于许多能量存储装置，操作温度范围甚至高于井下所遇到的温度，其例如可为180℃或以上。

US 4 416 000公开了一种用来在将蓄电池浸入油井的酷热环境中之前“启动”蓄电池的装置。首先在地面期间在浸入油井中之前向仪器施加外部电压。此电压激活加热元件，加热元件使熔盐蓄电池的电解物熔解。提供温度调节开关使得当在井下时，当蓄电池需要附加的加热时，蓄电池可以向加热元件供应电力。

此类蓄电池通常在井下使用，直至它们耗尽电力，然后必须将它们与它们设置在其上的整个井下装置一起拆除。希望的是延长能量存储装置可以在井下使用的时间周期，以减少其中必须收回整个井下装置、对能量存储装置重新充电或更换并再次送到井下的操作性中断。

发明内容

根据本发明，提供了一种能量存储系统，包括：

布置成在周围环境温度以上操作的能量存储装置；

至少部分地包围该能量存储装置的热绝缘体；以及

其中来自一个或更多其他装置的热损失布置成被接纳在该热绝缘体内以给能量存储装置提供热能。

由于来自一个或更多其他装置的热损失被接纳在热绝缘体内，这在更长的时间周期中保持能量存储装置的温度更高。这减少了维持存储装置的温度所需的电力，并因此该装置上的消耗使得其能够在井下继续操作更长，且减少了对于工具以及能量存储装置必须暂停以从井中拆除的操作次数。在缆式测井应用中，这导致在井中的每次行程可获得更多的数据日志。

该一个或更多其他装置也可至少部分地由热绝缘体包围以便热损失或能量良好地热传递至能量存储装置。

该一个或更多其他装置可为或可包括一个或更多电气部件，诸如晶体管。电气部件可为或形成控制线路的一部分，用来使用一个或更多电子加热器控制能量存储装置的加热。电气部件可布置成在周围环境温度以上操作，并且可包括基于SiC的部件，这些部件可以在升高的温度如300℃和以上操作。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例描述本发明的实施例，其中：

图1图示了位于井眼中的井下单元。

图2显示了说明本发明的能量存储系统的示例；以及

图3显示了说明本发明的更详细的示例。

具体实施方式

图1图示了位于井的井孔20中的井下单元10。该井下单元10从缆绳30悬吊，缆绳30从鼓40通过设置在地面的滑轮50进给。井下单元10可用于各种目的，诸如钻探、测量井下条件等。此示例中的井下单元10具有能量存储装置，如一个或更多蓄电池、燃料电池或电容，其可用于驱动井下电气设备，如传感器、工具和阀门和/或驱动数据存储和发射设备。