ВНУТРИСКВАЖИННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

1. Внутрискважинный источник (1) питания для подачи электроэнергии по месту эксплуатации на энергопотребляющее устройство (2), расположенное в скважине (3), содержащий:
- топливный элемент (4), вырабатывающий электричество и воду и имеющий впуск (5) для топлива, впуск (6) для окислителя, электрический выход (7) и выпуск (8) для воды;
- емкость (9) для топлива, соединенную с возможностью передачи текучей среды с впуском для топлива; и
- емкость (10) для окислителя, соединенную с возможностью передачи текучей среды с впуском для окислителя;
причем топливный элемент имеет внутреннее давление (Р), равное по меньшей мере 1,0 бар, для повышения температуры кипения воды, вырабатываемой в топливном элементе.
2. Внутрискважинный источник питания по п. 1, в котором топливный элемент представляет собой полибензимидазольный топливный элемент.
3. Внутрискважинный источник питания по п. 1 или 2, в котором топливный элемент имеет мембрану, содержащую полибензимидазол (PBI), легированный фосфорной кислотой (РА).
4. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-3, в котором топливный элемент имеет мембрану, такую как высокотемпературная полимерэлектролитная мембрана.
5. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-4, в котором топливный элемент работоспособен без внешней энергии в течение времени более 500 часов, предпочтительно более 750 часов, еще более предпочтительно более 1000 часов.
6. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-5, в котором топливный элемент работает без увлажнения.
7. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-6, в котором выпуск для воды соединен с возможностью передачи текучей среды с емкостью (14) для сбора воды.
8. Внутрискважинный источник питания по п. 7, в котором выпуск для воды соединен с возможностью передачи текучей среды с емкостью для сбора воды посредством капиллярного элемента (15), такого как фитиль.
9. Внутрискважинный источник питания по п. 7 или 8, в котором емкость для сбора воды содержит водопоглощающий материал (16).
10. Внутрискважинный источник питания по п. 9, в котором водопоглощающий материал содержит диоксид кремния или аналогичные материалы.
11. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-10, дополнительно содержащий средство (27) соединения по питанию, такое как электрическое соединение, электрический преобразователь, катушка индуктивности или акустический датчик для приема мощности.
12. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-11, дополнительно содержащий модуль (33) регенерации, представляющий собой электролизный модуль (39) с электролизной камерой (40).
13. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-12, дополнительно содержащий модуль (17) управления, такой как таймер для активации топливного элемента через определенные интервалы времени.
14. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-13, дополнительно содержащий модуль (33) регенерации, содержащий:
- регенеративный топливный элемент (34) для превращения воды из топливного элемента в топливо и окислитель;
- первый впуск (35), соединенный с возможностью передачи текучей среды с емкостью для сбора воды;
- первый выпуск (36), соединенный с возможностью передачи текучей среды с емкостью для топлива; и
- второй выпуск (37), соединенный с возможностью передачи текучей среды с емкостью для окислителя.
15. Внутрискважинный источник питания по любому из пп. 1-14, дополнительно содержащий модуль (19) генерации давления, предназначенный для повышения внутреннего давления.
16. Внутрискважинная система, содержащая:
- скважинную трубчатую металлическую конструкцию (20), расположенную в стволе (21) скважины и имеющую наружную поверхность (22) и внутренний объем (23);
- энергопотребляющее устройство (2); и
- внутрискважинный источник (1) питания по любому из пп. 1-15, расположенный внутри скважинной трубчатой металлической конструкции или расположенный на наружной поверхности скважинной трубчатой металлической конструкции.
17. Внутрискважинная система по п. 16, в которой энергопотребляющее устройство представляет собой инструмент (24), расположенный в скважинной трубчатой металлической конструкции, а внутрискважинный источник питания входит в состав инструмента.
18. Внутрискважинная система по п. 16, в которой энергопотребляющее устройство представляет собой датчик (25) или исполнительный механизм (26), расположенный снаружи скважиной трубчатой металлической конструкции.
19. Внутрискважинная система по п. 18, в которой внутрискважинный источник питания и энергопотребляющее устройство расположены снаружи скважиной трубчатой металлической конструкции.