[go: up one dir, main page]

RU2332564C1 - Borehole telemetry system power supply generator - Google Patents

Borehole telemetry system power supply generator Download PDF

Info

Publication number
RU2332564C1
RU2332564C1 RU2007101588/03A RU2007101588A RU2332564C1 RU 2332564 C1 RU2332564 C1 RU 2332564C1 RU 2007101588/03 A RU2007101588/03 A RU 2007101588/03A RU 2007101588 A RU2007101588 A RU 2007101588A RU 2332564 C1 RU2332564 C1 RU 2332564C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
additional
rotor
stator
turbine
Prior art date
Application number
RU2007101588/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин (RU)
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2007101588/03A priority Critical patent/RU2332564C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2332564C1 publication Critical patent/RU2332564C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to electrical machines and is designed to supply borehole appliances. The generator incorporates a protective casing, at least one attachment unit, an outer rotor with a hydraulic turbine and permanent magnets, an excitation winding hollow-shaft stator and a connector. An additional rotor shaft runs in bearings arranged in the said hollow shaft, an additional turbine being fitted on the said additional rotor. Additional permanent magnets are fitted on the said additional rotor shaft. The hydraulic turbines are arranged in a row in the generator top part to run in different directions. Wiring from the winding to the connector passes through the holes furnished in the stator. The generator inner space is filled with a lubricating fluid. The said fluid priming hole is arranged on generator top part, while the connector is attached from below.
EFFECT: higher generator output with lower weight and smaller sizes.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам. Конкретно изобретение предназначено для генератора питания скважинной аппаратуры. Генератор преобразует энергию промывочной жидкости в электрическую, необходимую для питания скважинных навигационных и геофизических приборов в процессе бурения и передатчика электромагнитного канала связи. Для работы телеметрической системы на большой глубине требуется увеличение мощности передающего устройства до 1 кВт и более. Получить большую мощность при малых габаритах генератора весьма проблематично.The invention relates to electric machines. Specifically, the invention is intended for a downhole power generator. The generator converts the energy of the flushing fluid into electrical energy, which is necessary to power the downhole navigation and geophysical instruments during drilling and the transmitter of the electromagnetic communication channel. For the telemetry system to work at great depths, an increase in the power of the transmitting device to 1 kW or more is required. To get more power with the small dimensions of the generator is very problematic.

Известен генератор переменного тока для питания телеметрической системы в процессе бурения скважин малого диаметра, включающий неподвижный внутренний статор с коллектором и закрепленный на приводном валу внешний ротор, снабженный электромагнитами (патент РФ №2060383, МКП Е21В 47/022, 47/00, приоритет от 21.02.92 г). Система смазки представляет собой полость между ротором и статором, заполненную смазывающей жидкостью.A known alternator for powering the telemetric system in the process of drilling small diameter wells, including a fixed internal stator with a collector and an external rotor mounted on the drive shaft, equipped with electromagnets (RF patent No. 2060383, MKP ЕВВ 47/022, 47/00, priority from 21.02 .92 g). The lubrication system is a cavity between the rotor and the stator, filled with lubricating fluid.

Известен автономный турбинный агрегат (электрогенератор), также предназначенный для питания электрической энергией телеметрической системы, содержащий гидротурбину, приводимую в движение потоком промывочной жидкости, маслозаполненный статор, залитый эпоксидным компаундом, и ротор генератора переменного тока на постоянных магнитах, расположенный на одном валу с гидротурбиной. (Молчанов А.А., Сираев А.X. Скважинные автономные системы с магнитной регистрацией, М., Недра, 1979, с.102-103).A self-contained turbine unit (electric generator), also designed to power the telemetry system, contains a hydraulic turbine driven by a wash fluid stream, an oil-filled stator filled with an epoxy compound, and a rotor of an alternating current generator with permanent magnets located on the same shaft with a hydraulic turbine. (Molchanov A.A., Siraev A.X. Borehole autonomous systems with magnetic recording, M., Nedra, 1979, pp. 102-103).

Этот генератор состоит из статора, размещенного внутри агрегата, и шестиполюсного кольцевого магнитного ротора, выполненного снаружи. Ротор одновременно является корпусом для рабочих лопаток трехступенчатой гидротурбины. Перед каждой ступенью рабочих лопаток гидротурбины, в свою очередь, установлены три ступени направляющих аппаратов, собранных на внешнем корпусе, что увеличивает диаметр устройства. Для предотвращения попадания промывочной жидкости в электрогенератор и подшипниковые узлы установлены уплотняющие устройства, внутренняя полость электрогенератора заполнена трансформаторным маслом.This generator consists of a stator located inside the unit and a six-pole annular magnetic rotor made from the outside. The rotor is also a casing for the working blades of a three-stage hydraulic turbine. In front of each stage of the working blades of the hydraulic turbine, in turn, there are three stages of guide vanes assembled on the outer casing, which increases the diameter of the device. To prevent the flushing fluid from entering the generator and the bearing units, sealing devices are installed, the internal cavity of the generator is filled with transformer oil.

Ввиду того что электрогенератор работает в интервале температур от -40 до +130°С, при глубинах бурения до 3500 м и более, а объем масла изменяется при изменении температуры, введен компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости (масла). Компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости выполнен внутри входного обтекателя генератора. Он состоит из двух тонких профильных пластин, одна из которых выпуклая, а другая вогнутая. Компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости предназначен для компенсации изменения объема масла в маслозаполненной полости генератора в рабочих условиях при повышении температуры, а также выравнивания давления внутри и снаружи генератора.Due to the fact that the generator operates in the temperature range from -40 to + 130 ° C, at drilling depths of up to 3500 m or more, and the oil volume changes with temperature, a pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid (oil) are introduced. The compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid is made inside the inlet fairing of the generator. It consists of two thin profile plates, one of which is convex and the other is concave. The compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid is designed to compensate for changes in the volume of oil in the oil-filled cavity of the generator under operating conditions with increasing temperature, as well as equalizing the pressure inside and outside the generator.

Недостатками этого генератора являются:The disadvantages of this generator are:

- низкая надежность,- low reliability

- малый ресурс,- small resource

- большие габариты и масса устройства,- large dimensions and mass of the device,

- сложность конструкции.- the complexity of the design.

Эти недостатки обусловлены в первую очередь тем, что в качестве привода используется многоступенчатая турбина с направляющими аппаратами. Использование гидротурбины с направляющими аппаратами в качестве привода предъявляет повышенные требования к качеству очистки промывочной жидкости от фракций выбуренной породы и посторонних предметов, попадание которых в зазор между рабочими и направляющими лопатками гидротурбины может привести к ее остановке (заклиниванию). Наличие направляющих аппаратов гидротурбины увеличивает диаметральный габарит электрогенератора, что нежелательно при бурении скважин относительно малого диаметра.These shortcomings are due primarily to the fact that a multistage turbine with guide vanes is used as a drive. The use of a hydraulic turbine with guide vanes as a drive places high demands on the quality of cleaning the washing liquid from fractions of drill cuttings and foreign objects, the ingress of which into the gap between the working and guide vanes of the hydraulic turbine can cause it to stop (jamming). The presence of guiding devices of a hydraulic turbine increases the diametrical dimension of the electric generator, which is undesirable when drilling wells of relatively small diameter.

Второй конструктивный недостаток - это сложность и ненадежность компенсатора давления и температурного расширения смазывающей жидкости. Из-за упругости стенок компенсатора давление смазывающей жидкости всегда меньше давления окружающей среды. Это может привести к попаданию промывочной жидкости в систему смазки электрогенератора и к износу подшипников, уплотнений и других деталей.The second design flaw is the complexity and unreliability of the pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid. Due to the elasticity of the walls of the compensator, the pressure of the lubricating fluid is always less than the pressure of the environment. This can result in flushing fluid entering the generator’s lubrication system and in the wear of bearings, seals and other parts.

Известен также электрогенератор по пат. РФ №2173925, основной особенностью которого можно считать систему смазки. Система смазки этого электрогенератора содержит заправочное устройство на его переднем торце, полость между внешним ротором и статором, заполненную смазывающей жидкостью, и компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости, размещенный со стороны устройства для крепления генератора, выполненный в виде поршня, установленного с возможностью осевого перемещения и уплотнения, установленного внутри ротора с возможностью осевого перемещения вместе с ним. Недостатком этого устройства является сложность заправки системы смазывающей жидкостью и низкий ресурс уплотнения.Also known generator according to US Pat. RF №2173925, the main feature of which can be considered a lubrication system. The lubrication system of this generator contains a filling device at its front end, a cavity between the external rotor and the stator, filled with lubricating fluid, and a pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid, located on the side of the generator mounting device, made in the form of a piston mounted with axial movement and seals mounted inside the rotor with the possibility of axial movement with it. The disadvantage of this device is the difficulty of filling the system with lubricating fluid and a low seal life.

Известен электрогенератор питания телеметрических систем по св. РФ №34638.Known power generator telemetry systems according to St. RF №34638.

Этот электрогенератор содержит заправочное устройство в его передней части, полость между внешним ротором и статором, заполненную смазывающей жидкостью, и компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости, размещенный со стороны устройства для крепления генератора, выполненный в виде поршня, установленного внутри ротора с возможностью осевого перемещения, и уплотнения, установленного в свою очередь, внутри поршня с возможностью осевого перемещения вместе с ним, поршень выполнен с возможностью дренажа смазывающей жидкости в полностью заправленном положении в зазор между ротором и узлом крепления генератора.This electric generator contains a filling device in its front part, a cavity between the external rotor and the stator filled with a lubricating fluid, and a compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid located on the side of the generator mounting device, made in the form of a piston mounted inside the rotor with axial movement , and the seal, installed in turn, inside the piston with the possibility of axial movement with it, the piston is made with the possibility of drainage of the lubricating fluid in a fully charged position in the gap between the rotor and the generator mount.

Недостатком этой системы смазки является то, что из-за совмещения функций компенсатора и уплотнения снижается их ресурс.The disadvantage of this lubrication system is that due to the combination of the functions of the compensator and the seal, their life is reduced.

Известен генератор по св. РФ №13123, который содержит ротор с турбиной, статор, узел крепления и емкость для резервного запаса смазывающей жидкости, выполненную в виде стакана, выполненного в передней части генератора с установленным внутри подпружиненным поршнем, и заправочное устройство. Генератор и турбина значительно отдалены друг от друга в осевом направлении и разобщены магнитной муфтой, что увеличивает габариты генератора и снижает надежность смазки.Known generator for St. RF №13123, which contains a rotor with a turbine, a stator, a mounting unit and a reservoir for the reserve supply of lubricating fluid, made in the form of a cup made in the front of the generator with a spring-loaded piston installed inside, and a refueling device. The generator and turbine are significantly distant from each other in the axial direction and are separated by a magnetic coupling, which increases the dimensions of the generator and reduces the reliability of the lubricant.

Известен генератор по патенту РФ на изобретение №2264537 (прототип), содержащий корпус с обмотками возбуждения, узел крепления, ротор с валом, магнитами и турбиной, установленный через подшипники в корпусе, и емкость для резервного запаса смазывающей жидкости в виде стакана, выполненного в передней части генератора с установленным внутри подпружиненным поршнем и заправочным устройством, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один передний подшипник установлен во втулке, которая сцентрирована в выступающей части корпуса, закрытого с другой стороны осью, зафиксированной от поворота и имеющей кольцевую проточку под обмотку и цилиндрический выступ, во внутренней расточке которого установлен, по меньшей мере, один задний подшипник, а внутри вала выполнено сквозное осевое отверстие. Между передним подшипником и ротором установлена регулировочная шайба. Обмотки возбуждения установлены в корпусе и зафиксированы штифтами от смещения. Пружина частично размещена внутри поршня. Заправочное устройство выполнено в виде клапана, установленного в канале штока, закрытом пробкой.A known generator according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2264537 (prototype), comprising a housing with field windings, a mount, a rotor with a shaft, magnets and a turbine installed through bearings in the housing, and a reservoir for the reserve supply of lubricating fluid in the form of a cup made in the front parts of the generator with a spring-loaded piston installed inside and a refueling device, characterized in that at least one front bearing is mounted in a sleeve that is centered in the protruding part of the housing closed on the other side axis fixed from rotation and having an annular groove under the winding and a cylindrical protrusion, in the inner bore of which at least one rear bearing is installed, and a through axial hole is made inside the shaft. An adjustment washer is installed between the front bearing and the rotor. Field windings are installed in the housing and are fixed with pins against bias. The spring is partially placed inside the piston. The filling device is made in the form of a valve installed in the stem channel, closed by a plug.

Недостатком является недостаточная мощность электрогенератора при ограниченных диаметральных габаритах.The disadvantage is the insufficient power of the generator with limited diametrical dimensions.

Задача изобретения: повышение мощности при уменьшении диаметральных габаритов и веса генератора.Object of the invention: increasing power while reducing the diametrical dimensions and weight of the generator.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что генератор питания скважинной аппаратуры, содержащий защитный корпус и, по меньшей мере, один узел крепления, внешний ротор с гидротурбиной и постоянными магнитами, статор с пустотелой осью, на которой установлена обмотка возбуждения, соединенная проводами с электрическим разъемом, отличается тем, что на опорах, которые установлены внутри пустотелой оси, расположен дополнительный ротор с дополнительной гидротурбиной и валом, проходящим концентрично внутри пустотелой оси, на валу дополнительного ротора установлены дополнительные постоянные магниты, гидротурбина внешнего ротора и дополнительная гидротурбина установлены в верхней части генератора на расстоянии 2-5 мм друг от друга с возможностью вращения в разные стороны за счет профилирования лопаток гидротурбин с углом их установки в разные стороны, а в статоре выполнены отверстия, через которые проходят провода от обмотки возбуждения к электрическому разъему. Внутренняя полость генератора заполнена смазывающей жидкостью. Отверстие для заправки смазывающей жидкости выполнено в верхней части дополнительного ротора, а электрический разъем выполнен на нижнем торце статора в нижней части генератора.The solution to this problem was achieved due to the fact that the power generator of the downhole equipment containing a protective housing and at least one attachment point, an external rotor with a hydraulic turbine and permanent magnets, a stator with a hollow axis, on which an excitation winding is connected, connected by wires to an electric connector, characterized in that on the supports that are installed inside the hollow axis, there is an additional rotor with an additional hydraulic turbine and a shaft passing concentrically inside the hollow axis, on the shaft additional permanent magnets are installed in the rotor, an external rotor turbine and an additional turbine are installed in the upper part of the generator at a distance of 2-5 mm from each other with the possibility of rotation in different directions due to the profiling of the turbine blades with the angle of their installation in different directions, and in the stator holes through which the wires from the field winding to the electrical connector. The internal cavity of the generator is filled with lubricating fluid. The lubricant filling hole is made in the upper part of the additional rotor, and the electrical connector is made on the lower end of the stator in the lower part of the generator.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения. Новизна подтверждается патентными исследованиями, изобретательский уровень - новой компоновкой генератора. Для изготовления всех узлов электрогенератора не требуются дефицитные материалы и вновь разработанные технологии, что гарантирует промышленную применимость.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention. The novelty is confirmed by patent research, the inventive step - a new layout of the generator. For the manufacture of all nodes of the electric generator, scarce materials and newly developed technologies are not required, which guarantees industrial applicability.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 приведен сборочный чертеж электрогенератора,figure 1 shows the assembly drawing of an electric generator,

на фиг.2 приведена кинематическая схема электрогенератора,figure 2 shows the kinematic diagram of the generator,

на фиг.3 приведена схема расположения гидротурбин.figure 3 shows the layout of hydraulic turbines.

Генератор питания забойной телеметрической системы установлен в защитном корпусе 1 (например, колонне бурильных труб или в обсадной колонне) и содержит, по меньшей мере, одно устройство для крепления генератора. Для примера на фиг.1 показан генератор, установленный внутри защитного корпуса 1 на двух опорах: верхней 2 и нижней 3. В верхней опоре 2 выполнены отверстия для прохода бурового раствора «Б», в которых установлены втулки из сверхтвердого материала 4, в нижней опоре 3 выполнены отверстия «В» для выхода бурового раствора.The power generator for the downhole telemetry system is installed in a protective housing 1 (for example, a drill string or in a casing) and contains at least one device for mounting the generator. For example, figure 1 shows a generator mounted inside the protective housing 1 on two supports: upper 2 and lower 3. In the upper support 2 holes are made for the passage of drilling fluid "B", in which are installed sleeves of superhard material 4, in the lower support 3, holes “B” are made for the exit of drilling fluid.

Генератор питания забойной телеметрической системы содержит внешний ротор 5 с гидротурбиной 6 и постоянными магнитами 7. Статор 8 выполнен с пустотелой осью 9, на которой установлена обмотка возбуждения 10, в состав статора входит электрический разъем 11, расположенный в нижней части генератора.The downhole telemetry system power generator contains an external rotor 5 with a hydraulic turbine 6 and permanent magnets 7. The stator 8 is made with a hollow axis 9, on which the field winding 10 is installed, the stator includes an electrical connector 11 located at the bottom of the generator.

Внешний ротор 5 установлен на опорах 12.The external rotor 5 is mounted on supports 12.

Концентрично внешнему ротору 5 на опорах 13, которые установлены внутри пустотелой оси, выполнен дополнительный ротор 14 с дополнительной гидротурбиной 15 и валом дополнительного ротора 16, проходящим внутри пустотелой оси 9, на валу дополнительного ротора 16 установлены дополнительные постоянные магниты 17. Гидротурбины 6 и 15 установлены рядом, на расстоянии 2-5 мм друг от друга в передней части генератора, с возможностью вращения в разные стороны за счет профилирования лопаток турбины с углом установки лопаток в разные стороны. Такая турбина считается биротативной. Дополнительная гидротурбина 15 является одновременно сопловым аппаратом для гидротурбины 6 (фиг.2 и 3). Это позволяет отказаться от применения сопловых аппаратов, что упростит сборку генератора и уменьшит его диаметральные габариты и вес. Уплотнение роторов между собой и относительно статора осуществляют торцовые уплотнения 18, в конструкцию которых входят пружины 19.Concentric to the external rotor 5 on the supports 13, which are installed inside the hollow axis, an additional rotor 14 is made with an additional hydraulic turbine 15 and an additional rotor shaft 16 passing inside the hollow axis 9, additional permanent magnets 17 are installed on the additional rotor shaft 17. Hydroturbines 6 and 15 are installed nearby, at a distance of 2-5 mm from each other in the front of the generator, with the possibility of rotation in different directions due to the profiling of the turbine blades with the angle of installation of the blades in different directions. Such a turbine is considered biotic. Additional hydroturbine 15 is simultaneously a nozzle apparatus for hydroturbine 6 (Fig.2 and 3). This allows you to abandon the use of nozzle devices, which will simplify the assembly of the generator and reduce its diametrical dimensions and weight. The sealing of the rotors between themselves and relative to the stator is carried out by mechanical seals 18, the design of which includes springs 19.

Внутренняя полость генератора «Г» заполнена смазывающей жидкостью. Отверстие «Д» для заправки внутренней полости генератора «Г» смазывающей жидкостью выполнено в верхней части дополнительного ротора 14 и закрыто винтом 20.The internal cavity of the generator "G" is filled with lubricating fluid. The hole "D" for filling the internal cavity of the generator "G" with lubricating fluid is made in the upper part of the additional rotor 14 and is closed by a screw 20.

Провода 21 от обмотки возбуждения 10 к электрическому разъему 11 проходят через отверстия «Е», выполненные в статоре 8. Электрический разъем 11 выполнен на нижнем торце статора 8 снизу и загерметизирован уплотнением 22.The wires 21 from the field winding 10 to the electrical connector 11 pass through the holes "E" made in the stator 8. The electrical connector 11 is made on the lower end of the stator 8 from the bottom and is sealed with a seal 22.

При работе генератора буровой раствор проходит через гидротурбины 15 и 6. Гидротурбины 15 и 6 вращаются в разные стороны с примерно одинаковыми оборотами, например 3000 об/мин. Если учесть, что в классической турбине ротор вращается относительно статора с угловой скоростью п1=3000 об/мин, то дополнительный ротор вращается со скоростью п2=3000 об/мин, а относительная скорость вращения роторов 5 и 14, учитывая, что они вращаются в разные стороны, будет в два раза выше, а именно по=6000 об/мин. Магнитные поля, создаваемые постоянными магнитами 7 и дополнительными постоянными магнитами 17, вращаются со скоростями, соответствующими относительным скоростям вращения роторов 5 и 14, т.е.When the generator is operating, the drilling fluid passes through the hydroturbines 15 and 6. The hydroturbines 15 and 6 rotate in different directions with approximately the same speed, for example 3000 rpm. If we take into account that in a classical turbine the rotor rotates relative to the stator with an angular speed p 1 = 3000 rpm, then the additional rotor rotates at a speed p 2 = 3000 rpm, and the relative rotational speed of the rotors is 5 and 14, given that they rotate in different directions, it will be twice as high, namely n o = 6000 rpm. The magnetic fields generated by the permanent magnets 7 and the additional permanent magnets 17 rotate at speeds corresponding to the relative rotational speeds of the rotors 5 and 14, i.e.

пО=п1+п2 n O = n 1 + n 2

При этом первая по потоку гидротурбина 15 будет выполнять роль соплового аппарата для второй по потоку гидротурбины 6. Это позволит упростить сборку генератора, отказаться от применения направляющих аппаратов и увеличить КПД и мощность турбины. Также появилась возможность значительно уменьшить диаметральные габариты генератора или увеличить его мощность примерно в 2 раза при тех же габаритах и весе. Это позволит спроектировать скважинные приборы для бурильных и обсадных колонн малого диаметра. Применение проводов для передачи электрической энергии, размещенных в отверстиях «Е» статора 8, позволит вывести значительную мощность без использования скользящих контактов. Генератор со скважинным прибором забойной телеметрической системы может устанавливаться в бурильную или обсадную колонну, собранную из труб длиной до 10...12 м, т.е. ограничение по длине некритично, в отличие от ограничений по диаметру. Диаметр компоновки: генератор - скважинный прибор и строго ограничен диаметром колонны. Электроэнергия по проводам 21 передается на обмотки возбуждения 10 по электрическому разъему 11. Электрический разъем 11 предпочтительно выполнить коаксиальным, это позволит отказаться от угловой ориентации генератора внутри защитного корпуса при его стыковке со скважинным прибором.Moreover, the first flow turbine 15 will act as a nozzle apparatus for the second flow turbine 6. This will simplify the assembly of the generator, abandon the use of guide vanes and increase the efficiency and power of the turbine. It also became possible to significantly reduce the diametrical dimensions of the generator or increase its power by about 2 times with the same dimensions and weight. This will allow the design of downhole tools for small diameter drill and casing. The use of wires for the transmission of electrical energy, located in the holes "E" of the stator 8, will allow you to bring significant power without the use of sliding contacts. The generator with the downhole tool of the downhole telemetry system can be installed in a drill or casing assembled from pipes up to 10 ... 12 m long, i.e. the length limit is uncritical, in contrast to the diameter limit. The diameter of the layout: the generator is a downhole tool and is strictly limited by the diameter of the string. Electricity is transmitted through wires 21 to the field windings 10 through the electrical connector 11. It is preferable to make the electrical connector 11 coaxial, this will make it possible to abandon the angular orientation of the generator inside the protective housing when it is docked with the downhole tool.

Применение изобретения позволило следующее.The application of the invention allowed the following.

1. Значительно уменьшить диаметральные габариты и вес турбогенератора.1. Significantly reduce the diametrical dimensions and weight of the turbogenerator.

2. Увеличить мощность и напряжение на электрических выводах турбогенератора.2. Increase the power and voltage at the electrical terminals of the turbogenerator.

3. Значительно увеличить ресурс работы опор за счет применения многоопорных схем, уменьшения диаметра роторов и применения двух роторов вместо одного.3. Significantly increase the life of the supports due to the use of multi-bearing schemes, reducing the diameter of the rotors and the use of two rotors instead of one.

4. Уменьшить дисбаланс роторов турбогенератора за счет уменьшения их диаметра в 1,5...2,0 раза.4. To reduce the imbalance of the turbogenerator rotors by reducing their diameter by 1.5 ... 2.0 times.

5. Повысить надежность уплотнения полости электрогенератора за счет применения торцовых уплотнений.5. To increase the reliability of sealing the cavity of the generator through the use of mechanical seals.

6. Упростить конструкцию турбогенератора за счет отказа от применения направляющих аппаратов турбины и максимального упрощения конструкции уплотнения.6. To simplify the design of the turbogenerator due to the rejection of the use of guide vanes of the turbine and the maximum simplification of the design of the seal.

7. Упростить сборку и разборку турбогенератора за счет его выполнения модульной конструкции.7. To simplify the assembly and disassembly of the turbogenerator due to its modular design.

8. Упростить и облегчить электрический монтаж проводов, т.к. провода, соединяющие обмотки с электрическими контактами, проходят внутри неподвижной оси, что исключает их повреждение при монтаже и при работе.8. Simplify and facilitate electrical wiring, as the wires connecting the windings to the electrical contacts pass inside the fixed axis, which eliminates their damage during installation and during operation.

9. Улучшить ремонтопригодность генератора.9. Improve maintainability of the generator.

Claims (3)

1. Генератор питания скважинной аппаратуры, содержащий защитный корпус и, по меньшей мере, один узел крепления, внешний ротор с гидротурбиной и постоянными магнитами, статор с пустотелой осью, на которой установлена обмотка возбуждения, соединенная проводами с электрическим разъемом, отличающийся тем, что на опорах, которые установлены внутри пустотелой оси, расположен дополнительный ротор с дополнительной гидротурбиной и валом, проходящим концентрично внутри пустотелой оси, на валу дополнительного ротора установлены дополнительные постоянные магниты, гидротурбина внешнего ротора и дополнительная гидротурбина установлены в верхней части генератора на расстоянии 2-5 мм друг от друга с возможностью вращения в разные стороны за счет профилирования лопаток гидротурбин с углом их установки в разные стороны, а в статоре выполнены отверстия, через которые проходят провода от обмотки возбуждения к электрическому разъему.1. The power generator of the downhole equipment, comprising a protective housing and at least one attachment point, an external rotor with a hydraulic turbine and permanent magnets, a stator with a hollow axis, on which an excitation winding is connected, connected by wires with an electrical connector, characterized in that bearings that are installed inside the hollow axis, an additional rotor is located with an additional hydraulic turbine and a shaft passing concentrically inside the hollow axis, additional rotors are installed on the shaft of the additional rotor stationary magnets, an external rotor hydroturbine and an additional turbine are installed in the upper part of the generator at a distance of 2-5 mm from each other with the possibility of rotation in different directions due to the profiling of the turbine blades with the angle of their installation in different directions, and holes are made in the stator through which wires pass from the field winding to the electrical connector. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что его внутренняя полость заполнена смазывающей жидкостью.2. The generator according to claim 1, characterized in that its internal cavity is filled with a lubricating fluid. 3. Генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстие для заправки смазывающей жидкости выполнено в верхней части дополнительного ротора, а электрический разъем выполнен на нижнем торце статора в нижней части генератора.3. The generator according to claim 1 or 2, characterized in that the hole for filling the lubricating fluid is made in the upper part of the additional rotor, and the electrical connector is made on the lower end of the stator in the lower part of the generator.
RU2007101588/03A 2007-01-16 2007-01-16 Borehole telemetry system power supply generator RU2332564C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101588/03A RU2332564C1 (en) 2007-01-16 2007-01-16 Borehole telemetry system power supply generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101588/03A RU2332564C1 (en) 2007-01-16 2007-01-16 Borehole telemetry system power supply generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2332564C1 true RU2332564C1 (en) 2008-08-27

Family

ID=46274562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007101588/03A RU2332564C1 (en) 2007-01-16 2007-01-16 Borehole telemetry system power supply generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2332564C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МОЛЧАНОВ А.А. Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения. - М.: Недра, 1983, с.102-103. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO343862B1 (en) Electricity generation within a downhole drilling motor
RU2421612C1 (en) Multi-phase power generator of downhole equipment
RU2331149C1 (en) Borehole electric generator
RU2334099C1 (en) Power generator for well equipment
RU2324808C1 (en) Power generator of well logging equipment
RU2334340C1 (en) Drilling electric generator
RU2321744C1 (en) Birotatory generator
RU2325519C1 (en) Borehole birotatory electric generator
RU2332564C1 (en) Borehole telemetry system power supply generator
RU2324815C1 (en) Well electric generator
RU2329377C1 (en) Birotating power generator
RU2321741C1 (en) Autonomous electric generator
RU2333352C1 (en) Borehole equipment supply generator
RU2321743C1 (en) Birotatory generator
RU2326238C1 (en) Birotatory borehole electric generator
RU2321742C1 (en) Electric generator
RU2337240C1 (en) Downhole electric generator
RU2333353C1 (en) Supply turbo generator for borehole equipment
RU2265720C1 (en) Electric generator to supply power to bottomhole telemetering system
RU2417313C1 (en) Generator of power supply for borehole equipment
RU2417311C1 (en) Electro-generator of power supply for borehole equipment
RU2264537C1 (en) Generator
RU2426875C1 (en) Borehole generator
RU2243370C1 (en) Electric generator
RU2418348C1 (en) Electric power generator of downhole telemetric system