井下电力和通信系统及其使用方法与流程

本申请总体上涉及在油气井眼作业中使用的井下工具，并且更具体地，涉及井下电力和通信系统、设备以及使用其的方法。

背景技术：

1、在一些情况下，随钻测量(“mwd”)和随钻测井(“lwd”)工具在油气井眼作业(例如，钻井作业)过程中由井下涡轮机供电。现有的涡轮机是基于探头的，这意味着发电线圈(例如，发电机或电动机部件)被放置在探头壳体内，探头壳体在轴环的内部通道内对中布置。mwd/lwd工具也经常放置在探头壳体内。探头的转子部分通常还包括径向延伸的叶片，所述叶片适于响应于流体通过轴环的内部通道轴向流动而旋转。这种传统构造需要在转子与探头的其余部分之间进行各种复杂密封。另外，对于各种mwd/lwd工具，希望将电力传送到工具的轴环部分。为了将线圈产生的电力和由探头壳体内的mwd/lwd工具收集的数据传输到轴环，这种传统构造需要“跨接”导线(伴随各种复杂的机械部件)，其中探头导线必须穿过流体流的路径，同时保持被保护性地封装在机械壳体中。由于各种原因，希望消除井下涡轮机中对这种跨接线和复杂密封件的需要。因此，需要的是用于解决井下发电设施设计中的这些和其它问题的设备、系统和/或方法。

技术实现思路

技术特征：

1.一种设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备包括：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其进一步包括：

5.根据权利要求4所述的设备，其进一步包括：

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述转子包括一个或多个流体接收构件，所述流体接收构件适于通过接收沿着所述内部通道传送的流体而使所述转子相对于所述轴环旋转。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，当所述轴环在所述井眼中定位在井下时，所述流体能够沿着所述内部通道在径向上在所述线圈与所述一个或多个永磁体中的至少一个永磁体之间传送。

9.一种在井眼中产生电力的方法，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用在所述一个或多个线圈中产生的电力来：

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其进一步包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用存储在所述电力存储装置上的电力来：

15.根据权利要求9至14任一项所述的方法，其特征在于，旋转由所述一个或多个永磁体产生的磁场进一步包括：

16.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，沿着所述内部通道在所述一个或多个线圈中的至少一个线圈与所述一个或多个永磁体中的至少一个永磁体之间传送流体包括：沿着所述内部通道在径向上在所述一个或多个线圈中的所述至少一个线圈与所述一个或多个永磁体中的所述至少一个永磁体之间传送所述流体。

17.一种系统，包括：

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行，以执行以下附加操作：

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行，以执行以下操作：

20.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其特征在于，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行，以执行以下附加操作：

21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行，以执行以下附加操作：

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行，以执行以下操作：

23.根据权利要求17至22中任一项所述的系统，其特征在于，旋转由所述一个或多个永磁体产生的磁场还包括：

24.根据权利要求17至22中任一项所述的系统，其特征在于，沿着所述内部通道在所述一个或多个线圈中的至少一个线圈与所述一个或多个永磁体中的至少一个永磁体之间传送流体包括：沿着所述内部通道在径向上在所述一个或多个线圈中的所述至少一个线圈与所述一个或多个永磁体中的所述至少一个永磁体之间传送所述流体。

技术总结
设备、方法和系统，根据所述设备、方法和系统，通过旋转由一个或多个永磁体产生的磁场而在一个或多个线圈中产生电力。所述一个或多个线圈连接到轴环。所述轴环在油气井眼中定位在井下。所述一个或多个永磁体连接到定位在轴环的内部通道内的转子。流体沿着轴环的内部通道传送。转子且因此由所述一个或多个永磁体产生的磁场使用沿着所述内部通道传送的流体来旋转。

技术研发人员：博斯克·贾吉克
受保护的技术使用者：博斯克·贾吉克
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6