天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，包括由轉子和定子構成的發電機本體，以及與轉子連接的轉軸，還包括與轉軸連接的轉動葉片，轉動葉片被配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片與流體接觸面積的形式。本實用新型專利技術能夠在天然氣或石油生產井中提供持續的電流，避免了頻繁更換供電設備導致的成本上升。將轉動葉片配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片與流體接觸面積的形式。在天然氣或石油的流速過大時，轉動葉片在流動沖擊方向上發生彎曲，降低轉動葉片與流體接觸面積，從而減小轉動葉片所受載荷，避免轉動葉片承受過大的載荷而斷裂。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及天然氣及石油生產井用設備，尤其涉及一種天然氣及石油生產井井下供電裝置。
技術介紹
在天然氣及石油生產井的生產過程中，為了對井下情況進行監控，需要在井下布置多種監測設備。當前，井下監測設備的供電方式一般為電池供電和有線傳輸供電兩種。電池供電是將電池裝入保護外殼中，通過供電接頭與監測設備連接，為監測設備供電。但是電池電量有限，為保障監測設備正常工作，需要頻繁更換電池。然而更換井下設備，不但操作難度大，而且涉及到石油、天然氣生產的暫停，導致其成本非常高。有線傳輸供電是利用鎧裝電纜將地面供電設備與井下監測設備連接，從而為井下監測設備供電。有線傳輸供電的問題在于，產氣產油井深度大，通常在1000米以上，鎧裝電纜將承受很大的拉力，且井下情況惡劣，導致鎧裝電纜極易破損斷裂，壽命短。因此，天然氣及石油生產井中，急需一種可持續供電，且壽命長的供電設備。
技術實現思路
本技術的目的即在于克服現有技術的不足，提供一種可持續供電，且使用壽命長的天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機。本技術的目的通過以下技術方案實現：天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，包括由轉子和定子構成的發電機本體，以及與轉子連接的轉軸，還包括與轉軸連接的轉動葉片，轉動葉片被配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片與流體接觸面積的形式。本技術在工作時被固定于井道中，井道中流過的天然氣或石油推動轉動葉片，轉動葉片通過轉軸帶動轉子旋轉，從而通過轉子和定子的相對轉動產生電流。在天然氣及石油生產井處于生產狀態時，井道中會有持續的天然氣或石油通過，從而驅動本技術提供持續的電流，避免了頻繁更換供電設備導致的成本上升。在工作過程中，轉動葉片受天然氣或石油沖擊。由于生產井中天然氣或石油的流速波動大，過大的流速將使轉動葉片承受過大的載荷，最終導致轉動葉片斷裂。為避免轉動葉片斷裂，將轉動葉片配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片與流體接觸面積的形式。在天然氣或石油的流速過大時，轉動葉片在流動沖擊方向上發生彎曲，降低轉動葉片與流體接觸面積，從而減小轉動葉片所受載荷，避免轉動葉片承受過大的載荷而斷裂。另外，轉動葉片能夠在流體沖擊方向上發生彎曲，如此避免了轉動葉片表面積垢，從而長時間保持轉動葉片的工作性能。進一步的，所述轉動葉片整體由橡膠構成。橡膠具備較好的彎曲性能，在天然氣或石油流速過大時，由橡膠構成的轉動葉片能夠在流動沖擊方向上發生彎曲，從而降低轉動葉片與流體接觸面積，減小轉動葉片所受載荷，避免轉動葉片斷裂。進一步的，在所述轉軸的徑向方向上，所述轉動葉片由第一金屬段和第一橡膠段相互連接構成，第一金屬段與所述轉軸連接。在天然氣或石油流速過大時，第一橡膠段發生彎曲，從而降低轉動葉片與流體接觸面積，減小轉動葉片所受載荷，避免轉動葉片斷裂。進一步的，在所述轉軸的徑向方向上，所述轉動葉片由第二金屬段和第二橡膠段相互連接構成，第二橡膠段與所述轉軸連接。在天然氣或石油沖擊轉動葉片時，轉動葉片遠離轉軸的一端會承受較大的力矩，導致此處容易被破壞。為此，將轉動葉片分為第二金屬段和第二橡膠段，由第二橡膠段與轉軸連接，轉動葉片遠離轉軸的一端為第二金屬段。第二金屬段的強度更大，可承受更大的力矩；第二橡膠段雖然強度較低，但由于靠近轉軸，其承受力矩也較小。如此可避免轉動葉片遠離轉軸的一端由橡膠構成時，該端部容易被破壞的問題，進一步提高了本技術的使用壽命。在天然氣或石油流速過大時，第二橡膠段發生彎曲，從而降低轉動葉片與流體接觸面積，減小轉動葉片所受載荷。進一步的，所述橡膠為耐磨橡膠。進一步的，所述第一橡膠段由耐磨橡膠構成。進一步的，所述第二橡膠段由耐磨橡膠構成。選用耐磨橡膠，提高轉動葉片抗表面磨損的能力，進一步提高本技術的使用壽命。進一步的，所述轉動葉片由活動連接的第一段和第二段構成，第二段為水平設置的板件，第二段與轉軸連接，第一段通過轉動軸與第二段連接；所述轉動葉片還包括設置在轉動軸上的扭簧。進一步的，所述轉動葉片由活動連接的第一段和第二段構成，第二段為水平設置的板件，第二段與轉軸連接，第一段通過轉動軸與第二段連接；所述轉動葉片還包括一端與轉軸連接，另一端與第一段連接的彈簧綜上所述，本技術的優點和有益效果在于：1．本技術能夠在天然氣或石油生產井中提供持續的電流，避免了頻繁更換供電設備導致的成本上升。2．將轉動葉片配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片與流體接觸面積的形式。在天然氣或石油的流速過大時，轉動葉片在流動沖擊方向上發生彎曲，降低轉動葉片與流體接觸面積，從而減小轉動葉片所受載荷，避免轉動葉片承受過大的載荷而斷裂。3．轉動葉片能夠在流體沖擊方向上發生彎曲，如此避免了轉動葉片表面積垢，從而長時間保持轉動葉片的工作性能。4．轉動葉片分為第二金屬段和第二橡膠段，由第二橡膠段與轉軸連接，避免轉動葉片遠離轉軸的一端由橡膠構成時，該端部容易被破壞的問題，進一步提高了本技術的使用壽命。5．選用耐磨橡膠，提高轉動葉片抗表面磨損的能力，進一步提高本技術的使用壽命。附圖說明為了更清楚地說明本技術的實施例，下面將對描述本技術實施例中所需要用到的附圖作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本技術中記載的一些實施例，對于本領域的技術人員而言，在不付出創造性勞動的情況下，還可以根據下面的附圖，得到其它附圖。圖1為本技術的工作狀態圖A；圖2為本技術的工作狀態圖B；圖3為轉動葉片的結構示意圖A；圖4為轉動葉片的結構示意圖B；圖5為轉動葉片的結構示意圖C；圖6為轉動葉片的結構示意圖D；其中，附圖標記對應的零部件名稱如下：1-發電機本體，2-轉軸，3-轉動葉片，301-第一金屬段，302-第一橡膠段，303-第二金屬段，304-第二橡膠段，305-第一段，306-第二段，307-轉動軸，308-彈簧。具體實施方式為了使本領域的技術人員更好地理解本技術，下面將結合本技術實施例中的附圖對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實施例僅僅是本技術實施例中的一部分，而不是全部。基于本技術記載的實施例，本領域技術人員在不付出創造性勞動的情況下得到的其它所有實施例，均在本技術保護的范圍內。實施例1：如圖1所示，天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，包括由轉子和定子構成的發電機本體1，以及與轉子連接的轉軸2，還包括與轉軸2連接的轉動葉片3，轉動葉片3被配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片3與流體接觸面積的形式。本發電機在工作時被固定于井道中，井道中流過的天然氣或石油推動轉動葉片3，轉動葉片3通過轉軸2帶動轉子旋轉，從而通過轉子和定子的相對轉動產生電流。在天然氣及石油生產井處于生產狀態時，井道中會有持續的天然氣或石本文檔來自技高網...

【技術保護點】
天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，包括由轉子和定子構成的發電機本體（1），以及與轉子連接的轉軸（2），其特征在于：還包括與轉軸（2）連接的轉動葉片（3），轉動葉片（3）被配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片（3）與流體接觸面積的形式。

【技術特征摘要】
1.天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，包括由轉子和定子構成的發電機本體（1），以及與轉子連接的轉軸（2），其特征在于：
還包括與轉軸（2）連接的轉動葉片（3），轉動葉片（3）被配置成在流體沖擊方向上發生彎曲以降低轉動葉片（3）與流體接觸面積的形式。
2.根據權利要求1所述的天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，其特征在于：
所述轉動葉片（3）整體由橡膠構成。
3.根據權利要求1所述的天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，其特征在于：
在所述轉軸（2）的徑向方向上，所述轉動葉片（3）由第一金屬段（301）和第一橡膠段（302）相互連接構成，第一金屬段（301）與所述轉軸（2）連接。
4.根據權利要求1所述的天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，其特征在于：
在所述轉軸（2）的徑向方向上，所述轉動葉片（3）由第二金屬段（303）和第二橡膠段（304）相互連接構成，第二橡膠段（304）與所述轉軸（2）連接。
5.根據權利要求2所述的天然氣及石油生產井井下流體驅動發電機，其特征在于：
所述橡膠為耐磨橡膠。
6.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉書豪，唐勇，劉學，熊若男，但嬈，蔡晨，夏曼琳，
申請(專利權)人：劉書豪，
類型：新型
國別省市：四川;51