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。在油田将样机与脉冲发生器匹配试验,整理后的数据表明一次充电完成后设备可持续供电工作超过68小时。