随着油田井下现代化程度的不断提高,在井下长时间工作的测井仪器和井下控制工具越来越多,功能也越来越强,但传感器和控制执行机构使用得越多,就意味着对电能的需求越大,这对井下供电系统的可靠性、安全性、连续性提出越来越高的要求。目前,井下仪器设备所用电池容量有限且受温度影响很大,一般可支持的连续工作时间在200小时左右,因此仅靠井下电池供电已难于满足需要。从钻井测量和井下控制的工况以及测井仪器和工具的功能及结构来分析,用泥浆发电机作为井下主电源是一种较佳的选择。本文针对井下供电系统的需求分析,从注水井管柱电能传输技术和井下流体发电技术基本理论出发,提出了相应的供电方案,在对两种供电方案分析、对比的基础上,最终确定了井下流体发电技术作为最终方案,并对此方案进行了进一步的实施。通过对流体发电机的性能测试以及对测试结果的分析,确定了整流稳压控制器的设计方案,并设计和研制了流体发电机整流稳压控制器的相关硬件电路,为系统的联调打下了良好的基础。对流体发电机整流稳压控制器开展了相关试验,试验表明,本文所提出的基于井下流体的井下供电方法达到了预期的效果,为井下供电技术提供了重要的参考。整流稳压控制器的负载是微型电动机,输出48V的直流电,且有欠压保护功能、过压保护功能、过流保护功能,能够自动监测发电机的输出电压,当输出电压不能满足负载要求时,整流稳压控制器不输出电能。整流稳压控制电路的输入阻抗必须与发电机的绕组特性实现良好匹配,才能保证发电机输出300W的最大功率。本文设计的整流稳压控制器的工作环境考虑了钻井环境的特点,能够耐高温、抗振动,可以安装在井下钻铤允许的空间内。