【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油鉆井工程，具體地說，涉及一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置。
技術介紹
1、近鉆頭地質導向系統是定向井、分支井、大位移水平井等復雜結構井的重要鉆井工具。石油鉆井行業的無線隨鉆測量儀器的供電系統，通用的方法是采用鋰電池供電。隨著地質導向技術、隨鉆測井技術及無線電磁波短傳鉆井技術在油田開發過程中得到了普遍的應用，井下復雜測控系統要有充足的電源能量供應作為保證，而鋰電池存在較多的缺點，其電荷儲能和工作溫度范圍受限；安全性和可靠性差；會產生環境污染；電池自身造價成本較高。
2、目前通用的泥漿發電機其結構由葉輪、轉子、定子、驅動軸、變速器、發電機控制電路、發電機外殼組成。傳動系統采用機械硬連接結構。其原理是泥漿流體驅動葉輪旋轉，驅動軸通過變速器減速驅動電動機轉子旋轉，切割磁力線實現發電。但是其具備以下缺點：發電機各組成模塊主要是安裝在無磁鉆鋌內環空，改變了泥漿循環體系中泥漿流速和井底壓差等重要鉆井參數，影響鉆井施工進度和軌跡控制效果。
3、因此，本專利技術提供了一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，所述裝置安裝在無磁短節(1)內部，包含定子線包(4)、磁鋼組(8)、內葉片渦輪(9)，其中，內葉片渦輪(9)的渦輪葉片內置，外圓布置磁鋼組(8)，泥漿沖刷內葉片渦輪(9)的渦輪葉片帶動磁鋼組(8)旋轉，產生的磁場切割定子
2、根據本專利技術的一個實施例，所述裝置包含：磁軛(10)，其與內葉片渦輪(9)固連，隨著泥漿流動在無磁鉆鋌內部旋轉。
3、根據本專利技術的一個實施例，無磁短節(1)的側壁上設置有若干安裝槽，安裝槽內設置控制電路和數據平臺(3)，其對所述三相交流電進行整流穩壓后可持續輸出穩定的直流電為近鉆頭井下儀器系統提供大功率電源。
4、根據本專利技術的一個實施例，控制電路和數據平臺(3)通過護套(2)安裝固定，定位螺釘穿過護套(2)的外壁，其端部伸入控制電路和數據平臺(3)的內部。
5、根據本專利技術的一個實施例，所述裝置包含多個均勻布置在無磁短節(1)周向上的密封插針(5)，其作為定子線包(4)與控制電路和數據平臺(3)之間的密封配件，同時承擔電路控制和能量傳輸的功能。
6、根據本專利技術的一個實施例，所述裝置包含與磁鋼組(8)固連的內軸承以及與無磁短節(1)固連的外軸承。
7、根據本專利技術的一個實施例，所述裝置包含用于限位整個內轉子發電裝置，防止其向外移動的擋圈(13)。
8、根據本專利技術的一個實施例，所述裝置包含大功率雙向保護電路，其用于防止因泥漿流量使得內葉片渦輪(9)轉速超過預定值造成的電壓輸出超過限定值，從而對后續電路進行有效保護。
9、根據本專利技術的另一個方面，還提供了一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電方法，其通過如上任一項所述的裝置執行，所述方法包含：
10、通過泥漿沖刷內葉片渦輪(9)的渦輪葉片帶動磁鋼組(8)旋轉，產生的磁場切割定子線包(4)的繞組產生三相交流電，實現動能到電能的轉換；
11、通過控制電路和數據平臺(3)對所述三相交流電進行整流穩壓后持續輸出穩定的直流電為近鉆頭井下儀器系統提供大功率電源。
12、根據本專利技術的另一個方面，還提供了一種存儲介質，其包含用于執行如上所述的方法步驟的一系列指令。
13、本專利技術提供的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，內葉片渦輪的渦輪葉片內置，轉子外圓布置磁鋼陣列，泥漿流道在渦輪內部，渦輪葉片布置在內孔側壁，采用泥漿發電，省去鋰電池消耗，減少環境污染；機械結構更加優化，磁鋼組在無磁鉆鋌側壁安裝，利用鉆鋌壁作為定子線包的安裝支架，形成靜密封結構；內葉片渦輪直接與磁鋼組一體，采用無動力傳輸，減少了密封結構。采用無磁鉆鋌內壁安裝泥漿發電重要組成模塊的形式，減少了對泥漿循環的影響。
14、本專利技術的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
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1.一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置安裝在無磁短節(1)內部，包含定子線包(4)、磁鋼組(8)、內葉片渦輪(9)，其中，內葉片渦輪(9)的渦輪葉片內置，外圓布置磁鋼組(8)，泥漿沖刷內葉片渦輪(9)的渦輪葉片帶動磁鋼組(8)旋轉，產生的磁場切割定子線包(4)的繞組產生三相交流電，實現動能到電能的轉換。
2.如權利要求1所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置包含：磁軛(10)，其與內葉片渦輪(9)固連，隨著泥漿流動在無磁鉆鋌內部旋轉。
3.如權利要求1或2所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，無磁短節(1)的側壁上設置有若干安裝槽，安裝槽內設置控制電路和數據平臺(3)，其對所述三相交流電進行整流穩壓后可持續輸出穩定的直流電為近鉆頭井下儀器系統提供大功率電源。
4.如權利要求3所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，控制電路和數據平臺(3)通過護套(2)安裝固定，定位螺釘穿過護套(2)的外壁，其端部伸入控制電
5.如權利要求3或4所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置包含多個均勻布置在無磁短節(1)周向上的密封插針(5)，其作為定子線包(4)與控制電路和數據平臺(3)之間的密封配件，同時承擔電路控制和能量傳輸的功能。
6.如權利要求1-5中任一項所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置包含與磁鋼組(8)固連的內軸承以及與無磁短節(1)固連的外軸承。
7.如權利要求1-6中任一項所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置包含用于限位整個內轉子發電裝置，防止其向外移動的擋圈(13)。
8.如權利要求1-7中任一項所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置包含大功率雙向保護電路，其用于防止因泥漿流量使得內葉片渦輪(9)轉速超過預定值造成的電壓輸出超過限定值，從而對后續電路進行有效保護。
9.一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電方法，其特征在于，通過如權利要求1-8中任一項所述的裝置執行，所述方法包含：
10.一種存儲介質，其特征在于，其包含用于執行如權利要求9所述的方法步驟的一系列指令。
...【技術特征摘要】
1.一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置安裝在無磁短節(1)內部，包含定子線包(4)、磁鋼組(8)、內葉片渦輪(9)，其中，內葉片渦輪(9)的渦輪葉片內置，外圓布置磁鋼組(8)，泥漿沖刷內葉片渦輪(9)的渦輪葉片帶動磁鋼組(8)旋轉，產生的磁場切割定子線包(4)的繞組產生三相交流電，實現動能到電能的轉換。
2.如權利要求1所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，所述裝置包含：磁軛(10)，其與內葉片渦輪(9)固連，隨著泥漿流動在無磁鉆鋌內部旋轉。
3.如權利要求1或2所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，無磁短節(1)的側壁上設置有若干安裝槽，安裝槽內設置控制電路和數據平臺(3)，其對所述三相交流電進行整流穩壓后可持續輸出穩定的直流電為近鉆頭井下儀器系統提供大功率電源。
4.如權利要求3所述的一種用于近鉆頭無線隨鉆測量系統供電的內轉子發電裝置，其特征在于，控制電路和數據平臺(3)通過護套(2)安裝固定，定位螺釘穿過護套(2)的外壁，其端部伸入控制電路和數據平臺(3)的內部。
5.如權利要求3或4所述的一種用于近鉆...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葛鵬，陳威，王勇，王敬萌，馬海，張照新，
申請(專利權)人：中國石油化工集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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