井下非接触电能传输装置设计与试验研究

作     者：朱杰然 邹德永 马清明 杨宁宁 张佳佳 Zhu Jieran;Zou Deyong;Ma Qingming;Yang Ningning;Zhang Jiajia

作者机构：中国石油大学(华东)石油工程学院山东省东营市257000 中石化胜利石油工程有限公司随钻测控技术中心 东营职业学院 

基　　金：“十三五”国家科技重大专项“非常规油气钻井关键技术与装备研究-非常规油气钻井关键自动化工具仪器研制”(2016ZX05022-006) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2020年第48卷第8期

页      码：9-15页

摘      要：推靠式旋转导向钻井系统需要在井下把旋转态的电能传输给不旋转外套,传统接触式传电形式难以适应井下恶劣的工作环境。为此,基于ICPT技术,采用互感模型理论、Maxwell仿真计算并与试验验证相结合的方法,对非接触式旋转电磁机构的耦合性能、传输效率以及初、次级的谐振补偿措施进行了优化设计。研究了非接触电能传输装置的铁氧体形状尺寸、线圈匝数和安装位置的变化引起的该装置传输效率和功率的变化规律。研究结果表明:井下非接触电能传输装置能够满足现有静态推靠式旋转导向钻井工具的传电要求,轴向安装误差对传输效率和功率影响最大;该装置在轴向位移-3 mm位置传输效率和功率最高,并在效率最高点±3 mm范围内均满足电路传输的系统要求。研究结果对非接触式能量传输系统的研制具有一定的指导意义。

主 题 词：旋转导向 钻井系统 非接触 电能传输 耦合系数 传输效率 功率 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.08.002

馆 藏 号：203968692...