[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、隔离件、压电双晶片和驱动机构，隔离件与外壳形成密封空间，压电双晶片设置在密封空间中，压电双晶片沿轴线方向延伸，压电双晶片绕所述外壳的轴线呈圆周分布，压电双晶片的一端固定，驱动机构包括：与所述转轮相传动连接的磁体机构；设置在所述压电双晶片另一端的第一磁体，所述磁体机构通过磁力能够驱动第一磁体产生往复运动。本发明能够在不接触压电双晶片的基础上驱动其产生振动，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

近些年，随着电子、控制、传感等技术的不断进步，井筒控制工具也逐步由传统的纯机械向自动化和智能化方向转变，井下电控工具不论从数量和种类上都出现了爆发式增长。

对于井下电控工具来说，井下供电是其工作的基础。目前，井下工具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，其能够在不接触压电双晶片的基础上驱动其产生振动，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、隔离件、压电双晶片和驱动机构，所述隔离件与所述外壳形成密封空间，所述压电双晶片设置在所述密封空间中，所述压电双晶片沿轴线方向延伸，所述压电双晶片绕所述外壳的轴线呈圆周分布，所述压电双晶片的一端固定，所述驱动机构包括：与所述转轮相传动连接的磁体机构；设置在所述压电双晶片另一端的第一磁体，所述磁体机构通过磁力能够驱动第一磁体产生往复运动。

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支撑件，所述下支撑件位于所述转轮的下游，所述下支撑件用于对所述转轮的轴进行限位。

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，所述外壳包括上外筒和与所述上外筒相连接的下外筒，所述隔离件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，所述压电双晶片的一端通过封装板封装固定在所述隔离件或所述外壳上。

在一种优选的实施方式中，所述磁体机构包括：至少两块第二磁体，一块所述第二磁体的N磁极朝向外侧，一块所述第二磁体的S磁极朝向内侧。

在一种优选的实施方式中，N磁极朝向外侧的所述第二磁体为多块，S磁极朝向外侧的所述第二磁体为多块，N磁极朝向外侧的所述第二磁体与S磁极朝向外侧的所述第二磁体间隔设置在所述转轮的轴的侧壁上。

在一种优选的实施方式中，所述第一磁体的S磁极朝向所述转轮的轴线。

在一种优选的实施方式中，所述第一磁体的N磁极朝向所述转轮的轴线。

在一种优选的实施方式中，所述压电双晶片的另一端连接有配重件。