無電纜井下供電技術研究及應用.pdf

1、隨著油田井下現代化程度的不斷提高，在井下長時間工作的測井儀器和井下控制工具越來越多，功能也越來越強，但傳感器和控制執(zhí)行機構使用得越多，就意味著對電能的需求越大，這對井下供電系統的可靠性、安全性、連續(xù)性提出越來越高的要求。目前，井下儀器設備所用電池容量有限且受溫度影響很大，一般可支持的連續(xù)工作時間在200小時左右，因此僅靠井下電池供電已難于滿足需要。從鉆井測量和井下控制的工況以及測井儀器和工具的功能及結構來分析，用泥漿發(fā)電機作為井下主電源

2、是一種較佳的選擇。
　　本文針對井下供電系統的需求分析，從注水井管柱電能傳輸技術和井下流體發(fā)電技術基本理論出發(fā)，提出了相應的供電方案，在對兩種供電方案分析、對比的基礎上，最終確定了井下流體發(fā)電技術作為最終方案，并對此方案進行了進一步的實施。通過對流體發(fā)電機的性能測試以及對測試結果的分析，確定了整流穩(wěn)壓控制器的設計方案，并設計和研制了流體發(fā)電機整流穩(wěn)壓控制器的相關硬件電路，為系統的聯調打下了良好的基礎。
　　對流體發(fā)電機整流穩(wěn)

3、壓控制器開展了相關試驗，試驗表明，本文所提出的基于井下流體的井下供電方法達到了預期的效果，為井下供電技術提供了重要的參考。整流穩(wěn)壓控制器的負載是微型電動機，輸出48V的直流電，且有欠壓保護功能、過壓保護功能、過流保護功能，能夠自動監(jiān)測發(fā)電機的輸出電壓，當輸出電壓不能滿足負載要求時，整流穩(wěn)壓控制器不輸出電能。整流穩(wěn)壓控制電路的輸入阻抗必須與發(fā)電機的繞組特性實現良好匹配，才能保證發(fā)電機輸出300W的最大功率。本文設計的整流穩(wěn)壓控制器的工作環(huán)