用于井下应用的有源整流器制造技术
Active rectifier for downhole application
A method for generating DC selected voltage (DC) in underground power equipment including: drill pipe; the turbine, the turbine for converting drilling fluid flow energy for rotational energy; AC generator, the AC generator coupled to the turbine to provide AC power; and the active rectifier, the active rectifier configured the AC power rectifier for DC electric voltage can be controlled. Including: the active rectifier (a) bridge circuit, the bridge circuit for each phase of the AC power circuit with a branch, the branch has a first rectifier circuit and second rectifier rectifier group, the first group and the second group includes two semiconductor switches and rectifier diode in parallel; and (b) feedback control loop, the feedback has a microprocessor and configured to receive the output value of the voltage measurement and at least one branch circuit voltage measurement values and / or current measurements as input control circuit, and the DC electrical control signal supplied to each semiconductor switch so as to provide the selected voltage can.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于井下应用的有源整流器相关申请的交叉引用本申请要求于2015年5月13日提交的美国申请No.14/711319的权益，所述美国申请以引用的方式整体并入本文中。专利技术背景出于许多应用而将钻孔钻进地面，例如碳氢化合物生产、地热生产和二氧化碳封存。为了有效利用钻出钻孔的昂贵资源，分析者获取与正在钻探的地质构造有关的详细信息是重要的。可以通过钻孔传送被称为井下工具的各种类型的工具来执行各种类型的测量以向分析者提供所需要的信息。为了有效地利用钻井时间，一些井下工具可以安置在钻出钻孔的钻柱上，以使得可以在钻出钻孔的同时执行测量。这些类型的测量可以被称为随钻测井或随钻测量。一旦获得测量值，就可以通过遥测器将其传输到地球表面的接收器，以使得分析者无需从钻孔中移除钻柱即可快速获得测量值。用于随钻应用的一种类型的遥测器是泥浆脉冲遥测器。在泥浆脉冲遥测器中，井下数据被编码成数字格式，且通过填充钻孔或钻柱内部的钻井泥浆中的压力脉冲来传输。泥浆脉冲遥测器和井下工具的功率通常是在井下生成的电力。因此，钻井行业将需要对井下发电系统和方法的任何改进。专利技术概要公开了一种用于在井下生成选定电压...
【技术保护点】
一种用于在井下生成选定电压的直流(DC)电能的设备，所述设备特征在于：钻管(5)，所述钻管(5)被配置成钻出穿透地面(3)的钻孔(2)；涡轮机(17)，所述涡轮机(17)耦合到所述钻管(5)且被配置成将流过所述钻管(5)的钻井流体(8)的能量转换为所述涡轮机的旋转能量；交流发电机(23)，所述交流发电机(23)被配置成将所述涡轮机(17)的所述旋转能量转换为交流(AC)电能；以及有源整流器(24)，所述有源整流器(24)耦合到所述交流发电机(23)且被配置成将所述AC电能整流为可控电压的DC电能，所述有源整流器(24)包括：(a)电桥电路，所述电桥电路针对所述AC电能的每一...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 US 14/7113191.一种用于在井下生成选定电压的直流(DC)电能的设备，所述设备特征在于：钻管(5)，所述钻管(5)被配置成钻出穿透地面(3)的钻孔(2)；涡轮机(17)，所述涡轮机(17)耦合到所述钻管(5)且被配置成将流过所述钻管(5)的钻井流体(8)的能量转换为所述涡轮机的旋转能量；交流发电机(23)，所述交流发电机(23)被配置成将所述涡轮机(17)的所述旋转能量转换为交流(AC)电能；以及有源整流器(24)，所述有源整流器(24)耦合到所述交流发电机(23)且被配置成将所述AC电能整流为可控电压的DC电能，所述有源整流器(24)包括：(a)电桥电路，所述电桥电路针对所述AC电能的每一相位包括电路分支(41、42、43)，每一电路分支(41、42、43)包括第一整流器组(44)和第二整流器组(45)，在所述第一整流器组(44)与所述第二整流器组(45)之间具有与所述交流发电机(23)的连接，所述第一整流器组(44)包括半导体开关(46)，所述半导体开关(46)具有与二极管并联的电力传导端子且被配置成控制所述第一整流器组(44)上的电压，所述第二整流器组(45)包括半导体开关(46)，所述半导体开关(46)具有与二极管并联的电力传导端子且被配置成控制所述第二整流器组(45)上的电压；以及(b)包括微处理器(48)的反馈控制回路，所述反馈控制回路被配置成接收输出电压测量值以及至少一个电路分支(41、42、43)中的电压测量值和/或电流测量值作为输入，且将控制信号提供到每一半导体开关(46)以便提供所述选定电压的所述DC电能。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述微处理器(48)被配置成以脉宽调制模式在所述AC电能的每一循环中接通和关闭每一电路分支(41、42、43)中的所述半导体开关(46)。3.根据权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括安置在所述涡轮机(17)与所述交流发电机(23)之间的磁性离合器(21)。4.根据权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括递降电压转换器(26)，所述递降电压转换器(26)耦合到所述有源整流器(24)的输出且被配置成将DC电力供应到总线。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述总线耦合到一个或多个井下工具。6.根据权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括逆变器(28)，所述逆变器(28)耦合到所述有源整流器(24)的输出且被配置成将所述选定电压的所述DC电能逆变为AC电能。7.根据权利要求6所述的设备，所述设备进一步包括耦合到所述逆变器(28)的输出的电负载。8.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·特格勒，S·托斯谢尔，M·盖特泽恩，
申请(专利权)人：通用电气GE贝克休斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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