基于地热能-振动能的井下设备供电系统及其供电方法

摘要

本发明公开了一种基于地热能‑振动能的井下设备供电系统及其供电方法，系统包括振动能发电装置、地热能发电装置、电能储存装置和电源监测管理装置，所述的振动能发电装置和地热能发电装置的输出端与电能储存装置的两个储能输入端连接，电能存储装置与电源监测管理装置双向连接，电能存储装置的输出端与井下设备连接。本发明采用了将地热能和压电振动能相结合的技术方案，为利用钻井过程中自身能源开辟了一条行之有效的通道，建立了可持续利用的清洁能源；解决了能量不足的问题，井下设备供电的要求得到满足，从而可以确保钻井参数检测系统的正常运行；有效减少因井下设备供能问题导致的起钻次数，大大提高钻井效率，降低钻井成本。

主权项

基于地热能‑振动能的井下设备供电系统，其特征在于：它包括振动能发电装置、地热能发电装置、电能存储装置和电源监测管理装置，所述的振动能发电装置和地热能发电装置的输出端与电能存储装置的两个储能输入端连接，电能存储装置与电源监测管理装置双向连接，电能存储装置的输出端与井下设备连接；所述的振动能发电装置和地热能发电装置设置在靠近钻头（23）的短节（1）上；所述的振动能发电装置包括横振动腔（11）和纵振动腔（18），所述的横振动腔（11）和纵振动腔（18）包括压电元件和振动感受构件；所述的振动感受构件呈塔形结构，均包括3个长度不同的振动传递构件即第一振动传递构件（13）、第二振动传递构件（14）、第三振动传递构件（15），并通过弹簧（20）固定；在横振动腔（11）中第一压电元件（12）纵向安装，第一振动感受构件（19）纵向安装；在纵振动腔（18）中第二压电元件（17）横向安装，第二振动感受构件（16）横向安装；横振动腔（11）和纵振动腔（18）将钻井过程中产生的纵向振动转化为电能，并将电能输送到电能存储装置中存储。