【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下作业，是一种直井测斜仪的井下供电装置。
技术介绍
1、石油工业经过多年发展，相关钻完井技术迅速进步。然而，随着浅层油气资源的枯竭，当前的油气钻采逐步转向深部地层。随着地层深度地增加，岩石强度增大、可钻性变差，井眼轨迹变得更加难于控制。在深井超深井的钻进过程中，工程师们使用越来越多的井下测量装置用于获取实时的井下数据。由于井深大，起下钻需要耗费大量的时间以及人力物力成本。因此，井下测量装置的发展也朝着随钻测量方向快速发展，例如随钻直井测斜仪和随钻电阻率测量系统等。
2、井下仪器的工作均通过井下供电装置来驱动，例如锂电池。然而，受井下设备尺寸的影响，这些供电装置的供电能力或续航能力有限。若测量系统中的电器元件频繁启停，则续航时间更短。当由于供电设备能力不足时，则需要起下钻来完成对电力的补充，这样则将影响钻井效率。当所钻深部地层还涉及高温高压等复杂环境时，更换供电装置的操作就更加复杂。因此，针对现有井下直井测斜仪的供电能力不足的问题，需要设计新型供电装置，用于不同钻井工艺方案的配套选择。
3、公告号为cn 213391966 u的中国专利文献公开了一种带有发电功能的动力钻具，其特征是：包括旁通阀、马达、万向轴、径向轴承、整流电路、发电机、推力轴承、传动轴、输电线路，所述马达的一端连接旁通阀，另一端连接万向轴，万向轴的另一端通过径向轴承、整流电路连接到发电机，发电机的另一端依次连接推力轴承和传动轴；所述旁通阀设置在马达的端部，下钻时，井眼中的钻井液由旁通阀引入钻杆柱内，减小下钻过程的阻力，平衡钻
4、公告号为cn 108425637 a的中国专利文献公开了一种井下发电钻杆，其特征在于：包括锂电池、发电钻杆和普通钻杆，锂电池与发电钻杆之间丝扣连接、发电钻杆与普通钻杆间丝扣连接；所述的发电钻杆由外管、温差发电元件、内管、上连通导线和下连通导线组成，温差发电元件沿内管及外管间的间隙的轴向及周向均匀排列，各温差发电元件之间串联或并联或串并混联，温差发电元件的上下端分别 与上连通导线和下连通导线连接；发电钻杆的电源与锂电池电连接，发电钻杆向锂电池供电，锂电池向井下装置供电。该多级分离式水泥浆堵漏工具存在如下技术缺陷：（1）发电效率低；（2）锂电池耐高温性差，输出电功率较小的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种直井测斜仪的井下供电装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有井下供电装置续航能力有限和无法自供电的问题。
2、本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种直井测斜仪的井下供电装置包括本体短节、芯轴本体、测量模块、控制模块、电源模块和发电模块，本体短节内限位安装有芯轴本体，芯轴本体上设有若干个上下贯通的过流孔，芯轴本体内设有封闭的安装腔，安装腔内设有能够测量井斜参数的测量模块，安装腔内设有控制模块、电源模块和发电模块，发电模块包括能将水能转换为机械能的水轮机和能将机械能转换为电能的发电机，水轮机外端位于过流孔下方，发电机与电源模块连接，测量模块和电源模块均与控制模块连接。
3、下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：
4、上述芯轴本体可包括过流短节、扶正短节、上端盖和下端盖，芯轴本体中部设有上下贯通的安装孔，过流短节下端内侧与扶正短节上端外侧固定安装在一起，过流短节上端内侧固定安装有上端盖，扶正短节下端内侧固定安装有下端盖；本体短节上部内侧设有限位环槽，过流短节上端外侧设有过流环台，过流环台下侧座于限位环槽内，过流环台上侧沿圆周间隔设有至少两个过流孔，过流环台上部内侧设有安装环台，安装环台中部设有呈t字形的支撑孔，支撑孔内设有测量模块；扶正短节内由上至下依次设有控制模块、电源模块和发电模块，扶正短节下部外侧沿圆周间隔设有至少两个扶正块。
5、上述控制模块可包括电路骨架、安装耳块、电路板、信号传感器、信号处理器和通电开关，电路骨架呈圆柱形，电路骨架中部前后两侧均设有安装平槽，安装平槽内固定安装有电路板，电路板上设有信号传感器、信号处理器和通电开关，电路骨架上端设有第一电线绕孔，第一电线绕孔下端能与安装平槽上端连通，电路骨架下端设有第二电线绕孔，第二电线绕孔上端能与安装平槽下端连通；对应第二电线绕孔外侧位置的电路骨架下端左右间隔设有两个安装耳块。
6、上述电源模块可为蓄电池，蓄电池上端通过固定螺栓固定安装于两个安装耳块之间。
7、上述发电模块还可包括定位块，定位块中部设有上下贯通的轴向通孔，定位块外侧设有若干个能与轴向通孔连通的径向通孔，径向通孔内端内侧设有定位环台，对应径向通孔位置的芯轴本体外侧均设有定位孔，径向通孔内设有发电机，定位孔内设有外端位于芯轴本体外的水轮机，水轮机的内端与发电机连接。
8、上述定位块左端外侧可上下间隔设有两个径向通孔，定位块右端外侧上下间隔设有两个径向通孔。
9、上述过流短节下端内侧可与扶正短节上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，过流短节上端内侧通过螺纹连接固定安装有上端盖，扶正短节下端内侧通过螺纹连接固定安装有下端盖。
10、上述上端盖上侧中央可设有六方孔，下端盖下侧中央设有六方孔。
11、上述过流环台上侧可沿圆周间隔均布有四个过流孔，每个过流孔均呈弧状环形。
12、上述扶正短节下部外侧可沿圆周间隔均布有四个扶正块，每个扶正块均呈内宽外窄的等腰梯形。
13、本专利技术结构合理而紧凑，使用方便，钻井液通过芯轴本体上的过流孔向下流动，钻井液在芯轴本体的底端驱动水轮机转动实现动力输入并使发电机进行发电，将产生的电能储存于电源模块中，电源模块向测量模块和控制模块等部件进行供电；测量模块引本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于包括本体短节、芯轴本体、测量模块、控制模块、电源模块和发电模块，本体短节内限位安装有芯轴本体，芯轴本体上设有若干个上下贯通的过流孔，芯轴本体内设有封闭的安装腔，安装腔内设有能够测量井斜参数的测量模块，安装腔内设有控制模块、电源模块和发电模块，发电模块包括能将水能转换为机械能的水轮机和能将机械能转换为电能的发电机，水轮机外端位于过流孔下方，发电机与电源模块连接，测量模块和电源模块均与控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于芯轴本体包括过流短节、扶正短节、上端盖和下端盖，芯轴本体中部设有上下贯通的安装孔，过流短节下端内侧与扶正短节上端外侧固定安装在一起，过流短节上端内侧固定安装有上端盖，扶正短节下端内侧固定安装有下端盖；本体短节上部内侧设有限位环槽，过流短节上端外侧设有过流环台，过流环台下侧座于限位环槽内，过流环台上侧沿圆周间隔设有至少两个过流孔，过流环台上部内侧设有安装环台，安装环台中部设有呈T字形的支撑孔，支撑孔内设有测量模块；扶正短节内由上至下依次设有控制模块、电源模块和发电模块，扶正短
3.根据权利要求2所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于控制模块包括电路骨架、安装耳块、电路板、信号传感器、信号处理器和通电开关，电路骨架呈圆柱形，电路骨架中部前后两侧均设有安装平槽，安装平槽内固定安装有电路板，电路板上设有信号传感器、信号处理器和通电开关，电路骨架上端设有第一电线绕孔，第一电线绕孔下端能与安装平槽上端连通，电路骨架下端设有第二电线绕孔，第二电线绕孔上端能与安装平槽下端连通；对应第二电线绕孔外侧位置的电路骨架下端左右间隔设有两个安装耳块。
4.根据权利要求3所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于电源模块为蓄电池，蓄电池上端通过固定螺栓固定安装于两个安装耳块之间。
5.根据权利要求2或3所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于发电模块还包括定位块，定位块中部设有上下贯通的轴向通孔，定位块外侧设有若干个能与轴向通孔连通的径向通孔，径向通孔内端内侧设有定位环台，对应径向通孔位置的芯轴本体外侧均设有定位孔，径向通孔内设有发电机，定位孔内设有外端位于芯轴本体外的水轮机，水轮机的内端与发电机连接。
6.根据权利要求4所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于发电模块还包括定位块，定位块中部设有上下贯通的轴向通孔，定位块外侧设有若干个能与轴向通孔连通的径向通孔，径向通孔内端内侧设有定位环台，对应径向通孔位置的芯轴本体外侧均设有定位孔，径向通孔内设有发电机，定位孔内设有外端位于芯轴本体外的水轮机，水轮机的内端与发电机连接。
7.根据权利要求5所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于定位块左端外侧上下间隔设有两个径向通孔，定位块右端外侧上下间隔设有两个径向通孔。
8.根据权利要求6所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于定位块左端外侧上下间隔设有两个径向通孔，定位块右端外侧上下间隔设有两个径向通孔。
9.根据权利要求2或3或4或6或7或8所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于过流短节下端内侧与扶正短节上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，过流短节上端内侧通过螺纹连接固定安装有上端盖，扶正短节下端内侧通过螺纹连接固定安装有下端盖；或/和，上端盖上侧中央设有六方孔，下端盖下侧中央设有六方孔；或/和，过流环台上侧沿圆周间隔均布有四个过流孔，每个过流孔均呈弧状环形；或/和，扶正短节下部外侧沿圆周间隔均布有四个扶正块，每个扶正块均呈内宽外窄的等腰梯形。
10.根据权利要求5所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于过流短节下端内侧与扶正短节上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起，过流短节上端内侧通过螺纹连接固定安装有上端盖，扶正短节下端内侧通过螺纹连接固定安装有下端盖；或/和，上端盖上侧中央设有六方孔，下端盖下侧中央设有六方孔；或/和，过流环台上侧沿圆周间隔均布有四个过流孔，每个过流孔均呈弧状环形；或/和，扶正短节下部外侧沿圆周间隔均布有四个扶正块，每个扶正块均呈内宽外窄的等腰梯形。
...【技术特征摘要】
1.一种直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于包括本体短节、芯轴本体、测量模块、控制模块、电源模块和发电模块，本体短节内限位安装有芯轴本体，芯轴本体上设有若干个上下贯通的过流孔，芯轴本体内设有封闭的安装腔，安装腔内设有能够测量井斜参数的测量模块，安装腔内设有控制模块、电源模块和发电模块，发电模块包括能将水能转换为机械能的水轮机和能将机械能转换为电能的发电机，水轮机外端位于过流孔下方，发电机与电源模块连接，测量模块和电源模块均与控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于芯轴本体包括过流短节、扶正短节、上端盖和下端盖，芯轴本体中部设有上下贯通的安装孔，过流短节下端内侧与扶正短节上端外侧固定安装在一起，过流短节上端内侧固定安装有上端盖，扶正短节下端内侧固定安装有下端盖；本体短节上部内侧设有限位环槽，过流短节上端外侧设有过流环台，过流环台下侧座于限位环槽内，过流环台上侧沿圆周间隔设有至少两个过流孔，过流环台上部内侧设有安装环台，安装环台中部设有呈t字形的支撑孔，支撑孔内设有测量模块；扶正短节内由上至下依次设有控制模块、电源模块和发电模块，扶正短节下部外侧沿圆周间隔设有至少两个扶正块。
3.根据权利要求2所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于控制模块包括电路骨架、安装耳块、电路板、信号传感器、信号处理器和通电开关，电路骨架呈圆柱形，电路骨架中部前后两侧均设有安装平槽，安装平槽内固定安装有电路板，电路板上设有信号传感器、信号处理器和通电开关，电路骨架上端设有第一电线绕孔，第一电线绕孔下端能与安装平槽上端连通，电路骨架下端设有第二电线绕孔，第二电线绕孔上端能与安装平槽下端连通；对应第二电线绕孔外侧位置的电路骨架下端左右间隔设有两个安装耳块。
4.根据权利要求3所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于电源模块为蓄电池，蓄电池上端通过固定螺栓固定安装于两个安装耳块之间。
5.根据权利要求2或3所述的直井测斜仪的井下供电装置，其特征在于发电模块还包括定位块，定位块中部设有上下贯通的轴向...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，周磊，霍宝峰，李富强，乔东宇，苏涛，罗顺，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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