井下涡轮发电技术研究
发布时间：2021-02-27 13:25
随着石油开发技术迈向更高度智能化和自动化,注水井测控系统的供电技术创新是非常关键的一步。如今油田的注水井数量不断地增多,分布更广泛,难度更大以及仪器越来越精密。因此井下测控技术极具挑战性的难点在于长效稳定的电力保障系统。一套良好的供电系统能够有效地保障油田的长期稳定的开发和运转,实现增产、增收持续地发展。本论文针对的是我国胜利油田的注水井设计的一整套闭环实时供电系统。在对3种涡轮发电技术方案开展对比分析后,选择和设计了以偏心组合式涡轮发电机为核心部件的井下供电系统。在分析了注水井的空间特点和学习了相关技术原理后,分别设计了涡轮、导轮、转接轴和发电机。在分析负载设备的电特性基础上,设计了整流稳压电路、保护电路、储能均衡管理电路以及电池组模块的液冷散热管理模块的闭合供电系统。系统追求稳定的输出电压和功率、全面的保护电路、高效的充电速率、高功率的放电特性、大容量的储能、长期有效的电池组。在论文期间取得的阶段成果有:设计并加工了涡轮、导轮、发电机并整机组装达到输出直流电压24V,输出功率10W的预期目标。设计了7节电池组串并联组合的均衡充电管理和热管理系统并在不同温度环境中完成试验。在油田将样...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1串联式
西安石油大学硕士学位论文6最开始由于注水要求，将发电机偏心放置，偏心电机存在的主要问题是需要将中心通道的流体导入偏心通道。为了不影响其他测调仪器的下井作业，将原设计的偏心电机通过弹簧装置，在来水发电再推至流体中心位置。可以仅仅依靠注水井设备下井和上井形成的推力来推动发电机回到原来偏心位置。结构示意图2-2和图2-3所示，电机组的信号线通过输出端连接到相关负载设备，难点在于要保障密封性。图2-2移动式状态1图2-3移动式状态22.2.3偏置式井下发电机结构偏心式的发电机腔体安装在注水井中心通道的侧通道与通道切换阀门或者投掷式可溶球控制通道切换。该方案的优点在于不占用中心通道，合理利用井下空间，降低了安装成本，控制发电机的流量。不足之处在于发电量不足，无法满足多测井仪器。对偏置式井下发电技术方案开展相关研究，注水和发电过水流道并联设计。本文选择偏心式发电机来解决相关的技术问题。考虑注水井井下空间小，不占用中心通道，长期有效运转工作，设计示意图如图2-4所示。图2-4偏置式井下发电机
西安石油大学硕士学位论文6最开始由于注水要求，将发电机偏心放置，偏心电机存在的主要问题是需要将中心通道的流体导入偏心通道。为了不影响其他测调仪器的下井作业，将原设计的偏心电机通过弹簧装置，在来水发电再推至流体中心位置。可以仅仅依靠注水井设备下井和上井形成的推力来推动发电机回到原来偏心位置。结构示意图2-2和图2-3所示，电机组的信号线通过输出端连接到相关负载设备，难点在于要保障密封性。图2-2移动式状态1图2-3移动式状态22.2.3偏置式井下发电机结构偏心式的发电机腔体安装在注水井中心通道的侧通道与通道切换阀门或者投掷式可溶球控制通道切换。该方案的优点在于不占用中心通道，合理利用井下空间，降低了安装成本，控制发电机的流量。不足之处在于发电量不足，无法满足多测井仪器。对偏置式井下发电技术方案开展相关研究，注水和发电过水流道并联设计。本文选择偏心式发电机来解决相关的技术问题。考虑注水井井下空间小，不占用中心通道，长期有效运转工作，设计示意图如图2-4所示。图2-4偏置式井下发电机
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性冲砂暂堵球配套自发电的技术研究[J]. 贾惠芹,付倩玉,陈东东,刘娟,李佳隆,田豆,岳列红. 云南化工. 2020(02)
[2]基于液冷散热的注水井充电电池组热管理系统设计与研究[J]. 刘升虎,陈东东,付倩玉,李佳隆,刘娟,岳列红. 清洗世界. 2020(01)
[3]隐极发电机阻尼绕组和槽楔对励磁转矩的影响[J]. 吕品,戈宝军,姜超,林鹏,辛鹏,韩继超. 电机与控制学报. 2020(01)
[4]某型组合传动发电机压力不足故障分析及应对措施[J]. 罗雁,王啸,苑振宇. 科技视界. 2019(31)
[5]煤矿井下涡轮发电机设计与试验分析[J]. 谭超,李宗燎,王家成. 微特电机. 2019(05)
[6]小直径涡轮发电机的设计与实验研究[J]. 贾惠芹,万咪,焦伟. 国外电子测量技术. 2019(01)
[7]混流式水轮机调节系统的混沌建模及分析[J]. 苑婷,李长娟,翁月莹,郭榕明,孙文. 水电能源科学. 2018(11)
[8]试论石油开采技术及油田注水[J]. 潘随东. 当代化工研究. 2018(07)
[9]发电机组可控硅整流桥故障的分析及处理[J]. 叶南江. 电力安全技术. 2018(02)
[10]永磁同步发电机可控整流发电系统电机参数设计研究[J]. 宋克岭,张保仓. 微电机. 2017(10)
博士论文
[1]模块式变速恒压混合励磁风力发电机设计研究[D]. 安忠良.沈阳工业大学 2011
硕士论文
[1]基于PWM波的小型永磁发电机调速电路设计与实现[D]. 赵栓.西安理工大学 2019
[2]十二相整流发电机系统故障运行的研究[D]. 张艳辉.青岛大学 2019
[3]基于CFD分析的水轮发电机导轴承优化设计[D]. 葛晨昊.浙江大学 2019
[4]基于PMU信息的同步发电机参数辨识研究[D]. 刘迁.华南理工大学 2019
[5]注水井分层流量测试与控制技术研究[D]. 袁涛.西安石油大学 2018
[6]高频双三相永磁同步发电机本体设计及PWM整流控制[D]. 贺小克.浙江大学 2018
[7]十二相同步整流发电系统故障诊断方法研究[D]. 吴丽琴.哈尔滨工程大学 2018
[8]汽车交流发电机整流系统失效分析[D]. 胡丕学.浙江工业大学 2017
[9]电动汽车动力电池管理系统研究与设计[D]. 于广.山东大学 2016
[10]混合励磁交直流多绕组同步发电机的研究[D]. 卢栋.山东大学 2016
本文编号：3054299
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1串联式
西安石油大学硕士学位论文6最开始由于注水要求，将发电机偏心放置，偏心电机存在的主要问题是需要将中心通道的流体导入偏心通道。为了不影响其他测调仪器的下井作业，将原设计的偏心电机通过弹簧装置，在来水发电再推至流体中心位置。可以仅仅依靠注水井设备下井和上井形成的推力来推动发电机回到原来偏心位置。结构示意图2-2和图2-3所示，电机组的信号线通过输出端连接到相关负载设备，难点在于要保障密封性。图2-2移动式状态1图2-3移动式状态22.2.3偏置式井下发电机结构偏心式的发电机腔体安装在注水井中心通道的侧通道与通道切换阀门或者投掷式可溶球控制通道切换。该方案的优点在于不占用中心通道，合理利用井下空间，降低了安装成本，控制发电机的流量。不足之处在于发电量不足，无法满足多测井仪器。对偏置式井下发电技术方案开展相关研究，注水和发电过水流道并联设计。本文选择偏心式发电机来解决相关的技术问题。考虑注水井井下空间小，不占用中心通道，长期有效运转工作，设计示意图如图2-4所示。图2-4偏置式井下发电机
西安石油大学硕士学位论文6最开始由于注水要求，将发电机偏心放置，偏心电机存在的主要问题是需要将中心通道的流体导入偏心通道。为了不影响其他测调仪器的下井作业，将原设计的偏心电机通过弹簧装置，在来水发电再推至流体中心位置。可以仅仅依靠注水井设备下井和上井形成的推力来推动发电机回到原来偏心位置。结构示意图2-2和图2-3所示，电机组的信号线通过输出端连接到相关负载设备，难点在于要保障密封性。图2-2移动式状态1图2-3移动式状态22.2.3偏置式井下发电机结构偏心式的发电机腔体安装在注水井中心通道的侧通道与通道切换阀门或者投掷式可溶球控制通道切换。该方案的优点在于不占用中心通道，合理利用井下空间，降低了安装成本，控制发电机的流量。不足之处在于发电量不足，无法满足多测井仪器。对偏置式井下发电技术方案开展相关研究，注水和发电过水流道并联设计。本文选择偏心式发电机来解决相关的技术问题。考虑注水井井下空间小，不占用中心通道，长期有效运转工作，设计示意图如图2-4所示。图2-4偏置式井下发电机
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性冲砂暂堵球配套自发电的技术研究[J]. 贾惠芹,付倩玉,陈东东,刘娟,李佳隆,田豆,岳列红. 云南化工. 2020(02)
[2]基于液冷散热的注水井充电电池组热管理系统设计与研究[J]. 刘升虎,陈东东,付倩玉,李佳隆,刘娟,岳列红. 清洗世界. 2020(01)
[3]隐极发电机阻尼绕组和槽楔对励磁转矩的影响[J]. 吕品,戈宝军,姜超,林鹏,辛鹏,韩继超. 电机与控制学报. 2020(01)
[4]某型组合传动发电机压力不足故障分析及应对措施[J]. 罗雁,王啸,苑振宇. 科技视界. 2019(31)
[5]煤矿井下涡轮发电机设计与试验分析[J]. 谭超,李宗燎,王家成. 微特电机. 2019(05)
[6]小直径涡轮发电机的设计与实验研究[J]. 贾惠芹,万咪,焦伟. 国外电子测量技术. 2019(01)
[7]混流式水轮机调节系统的混沌建模及分析[J]. 苑婷,李长娟,翁月莹,郭榕明,孙文. 水电能源科学. 2018(11)
[8]试论石油开采技术及油田注水[J]. 潘随东. 当代化工研究. 2018(07)
[9]发电机组可控硅整流桥故障的分析及处理[J]. 叶南江. 电力安全技术. 2018(02)
[10]永磁同步发电机可控整流发电系统电机参数设计研究[J]. 宋克岭,张保仓. 微电机. 2017(10)
博士论文
[1]模块式变速恒压混合励磁风力发电机设计研究[D]. 安忠良.沈阳工业大学 2011
硕士论文
[1]基于PWM波的小型永磁发电机调速电路设计与实现[D]. 赵栓.西安理工大学 2019
[2]十二相整流发电机系统故障运行的研究[D]. 张艳辉.青岛大学 2019
[3]基于CFD分析的水轮发电机导轴承优化设计[D]. 葛晨昊.浙江大学 2019
[4]基于PMU信息的同步发电机参数辨识研究[D]. 刘迁.华南理工大学 2019
[5]注水井分层流量测试与控制技术研究[D]. 袁涛.西安石油大学 2018
[6]高频双三相永磁同步发电机本体设计及PWM整流控制[D]. 贺小克.浙江大学 2018
[7]十二相同步整流发电系统故障诊断方法研究[D]. 吴丽琴.哈尔滨工程大学 2018
[8]汽车交流发电机整流系统失效分析[D]. 胡丕学.浙江工业大学 2017
[9]电动汽车动力电池管理系统研究与设计[D]. 于广.山东大学 2016
[10]混合励磁交直流多绕组同步发电机的研究[D]. 卢栋.山东大学 2016
本文编号：3054299
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