在深地油气勘探领域,井下动力系统是随钻测量、定向控制等关键设备的核心能源来源,其性能直接决定勘探精度与作业深度。然而,在240℃高温、210MPa高压的极端环境下,传统发电系统普遍存在耐温耐压能力不足、工作深度受限等问题,难以突破3500米,核心技术长期被国外垄断。
针对这一难题,哈尔滨工业大学特种电机研究中心崔皓同学开展技术攻关,研发超深地随钻发电系统,解决了井下动力系统在高温高压环境下难以长期稳定运行的问题,为极端环境下井下动力供给提供了新的解决方案。
该系统围绕深地工况需求,在关键技术上实现突破:通过螺旋槽转子自循环散热结构提升高温适应能力,采用无轭磁力传动结构解决高压密封失效问题,引入全数字磁极位置解码技术摆脱专用芯片依赖,同时结合多相容错结构与数字孪生系统,实现设备在复杂工况下的稳定运行与状态监测。
国家微电机质量监督检验中心的检验结果表明,该系统可在240℃高温、210MPa高压环境下稳定运行,功率密度等关键指标国际领先,可实现12000米地层的可靠勘探。
目前,该成果已应用于中海油“璇玑”系统,完成现场验证,具备工程化应用条件。
该研究为我国深地油气勘探提供关键动力装备支撑,对提升深地资源开发能力、推动高端装备国产化具有重要意义。
