Скважинное соединение с использованием пьезоэлектрических контактов

В патенте описано скважинное "мокрое" соединение, в котором используется взаимная ориентация материалов, чтобы получить преимущества от возникающего между ними пьезоэлектрического эффекта. С поверхности к верхней накладке (14) подводят напряжение,которое наводит напряжение на нижней накладке (10), передаваемое на устройство (34) накопления, предназначенное для сохранения энергии, необходимой для работы скважинного оборудования. Выработанное напряжение может быть также использовано для подачи в режиме реального времени энергии к скважинному оборудованию. Альтернативно выработанное напряжение может быть закодировано в виде команды для скважинного оборудования на передачу данных, собранных в скважине, на поверхность. Передача информации может быть двусторонней. Передача входного напряжения с поверхности прекращается, когда скважинное оборудование посылает напряжение, несущее на поверхность команду поверхностному процессору на переход к сохранению данных. Проблемы с выравниванием или скважинными загрязнениями не влияют на способность передачи данных накладками, входящими в "мокрое" соединение. 016097 Область техники Изобретение относится к так называемым "мокрым" скважинным соединениям для линий подвода энергии, например электропитания, и передачи сигналов из скважины на поверхность. Предшествующий уровень техники Часто при скважинных операциях устанавливают нижнюю компоновку колонны труб, а затем опускают в нее верхнюю компоновку труб, и соединения производят в скважине. Кроме основных трубных сегментов, подлежащих соединению, часто существуют вспомогательные магистрали, идущие параллельно основной колонне, которые также нужно связать с основной колонной, удерживающей их. Эти вспомогательные магистрали могут быть, если назвать несколько из них, гидравлическими линиями передачи сигналов или энергии. В магистралях управления прокладывают также волоконно-оптические кабели, иногда проталкивая их вниз по одной трубе и возвращая на поверхность путем выполнения Uобразного загиба во вспомогательной магистрали вблизи низа компоновки колонны труб. Внутрискважинное соединение для основной колонны и вспомогательных магистралей, связанных с ней, часто называют "мокрым соединением". Некоторые из проблем, влияющих на "мокрые" соединения, заключаются в необходимости выравнивания компонентов перед тем, как их сводят друг с другом для завершения соединения. Обычно это делают с помощью V-образного направляющего участка на одной из половин соединения, в который входит выступ, находящийся на другой половине соединения,таким образом, что происходит взаимный поворот, когда выступ находит продолговатую продольную часть канавки, сходящейся на V-образной части для выполнения необходимого совмещения. Выравнивание обычно менее важно для трубных гидравлических вспомогательных магистралей, но является более существенной проблемой для магистралей подачи энергии и передачи сигналов, в которых выполнение хороших контактов между проводами очень важно для правильной сборки цепи или передачи энергии. Также имеет значение воздействие скважинных флюидов на возможность соединения проводов с хорошим контактом. Хотя для изоляции от скважинных флюидов после выполнения соединения могут быть использованы уплотнения, все же соединенные сопряженные половины разнесены друг от друга, и полного контакта не происходит. Были предложены различные конструкции таких соединений, но все же все они подвержены проблемам, связанным с требованиями выравнивания, или проблемам окружающей среды, которые могут воспрепятствовать созданию должного контакта проводов или оптических волокон, сводимых вместе в скважине при выполнении "мокрых" соединений. Некоторые примеры таких конструкций приведены в патентах US 6776636; 6439932; 5967816; 5389003 и 5141051. Настоящее изобретение направлено на преодоление некоторых проблем, присущих известным из предшествующего уровня техники устройствам, так чтобы улучшить функционирование мокрых соединений, предназначенных для передачи энергии и сигналов. В изобретение заложены идеи использования пьезоэлектрических преобразователей и соответствующих материалов, обладающих этим свойством, в качестве сопряженной пары в "мокром" соединении, выполняемом для кабельных или сигнальных магистралей. Материал, такой как определенные типы керамики, помещают на каждой половине "мокрого" соединения, так что, когда верхнюю часть "мокрые" соединения опускают с поверхности, он был бы взаимно ориентирован со своим ответным аналогом, находящимся в нижней части "мокрого" соединения. К верхней керамике (керамическому материалу) с поверхности может быть приложено переменное напряжение соответствующей частоты, которое преобразуется в усилие, воздействующее на нижнюю керамику, с которой взаимно ориентирована верхняя. В зависимости от относительных размеров керамик нижняя керамика вырабатывает или такое же по величине напряжение, или увеличенное или пониженное напряжение. Реализация этой идеи связана с параметрами пьезоэлектрических преобразователей. В скважинном применении выработанное напряжение обеспечивает работу скважинного оборудования, а некоторый избыток может быть направлен в устройство накопления. Альтернативно, кодируя передаваемое напряжение, например, путем использования заданной картины его изменения, можно посылать команды с поверхности скважинному процессору, который, в свою очередь, может регулировать работу скважинных датчиков или другого оборудования, обеспечивая выполнение в скважине необходимых операций. И наоборот, передачу входного сигнала с поверхности можно прервать, чтобы скважинный процессор мог передать заданное распределение напряжения на поверхность, где наземный процессор может декодировать информацию, полученную из скважины, и сохранить или отобразить ее. Одно из главных преимуществ этого состоит в отсутствии требования непосредственного контакта между керамиками. Они должны быть просто соответствующим образом ориентированы друг относительно друга с учетом того, как керамики были поляризованы при изготовлении. Далее следуют краткие основные данные по характеристикам, применению и теоретическим положениям, относящиеся к работе пьезоэлектрических материалов, используемых в преобразователях. Некоторые слабоизученные и малоизвестные технологии, основанные на пьезоэлектрическом эффекте, вносят ценные дополнения в область генерирования высокого напряжения. Идея пьезоэлектрического "преобразователя" (трансформатора) не нова, но из-за сложной природы его устройства, требующей знаний электроники, механики и материаловедения, потребовалось 43 года, чтобы он получил распространение. Преимуществ у пьезоэлектрического преобразователя много и среди них: малые размеры, отсутствие обмоток и, следовательно, возможности короткого замыкания между обмотками, и способность генери-1 016097 ровать в широком диапазоне высокое напряжение постоянного или переменного тока. Одно из непосредственных применений таких преобразователей состоит в генерации высокого напряжения, необходимого для запуска люминесцентных ламп с холодным катодом, входящих в состав жидкокристаллических дисплеев. Пьезоэлектрические преобразователи не являются обычными трансформаторами. Они не имеют катушек и не создают магнитных полей. Лучшим аналогом для них является динамомашина. Пьезоэлектрический преобразователь работает как двигатель, механически соединенный с генератором. Принятие такого толкования требует понимания основ пьезоэлектричества. Многие материалы, такие как кварц, ниобат лития и титанат-цирконат свинца (ЦТС), проявляют некоторый вид пьезоэлектрического эффекта. Если в пьезоэлектрическом преобразователе использован ЦТС, то, следовательно, это ЦТС преобразователь. Существует два пьезоэлектрических эффекта: прямой эффект и обратный эффект. При прямом эффекте приложение усилия или вибрации (нагрузки) к пьезоэлектрическому элементу приводит к возникновению заряда. Полярность этого заряда зависит от ориентации этой нагрузки относительно направления поляризации в пьезоэлектрическом элементе. В процессе изготовления направление поляризации ЦТС преобразователя формируют путем приложения к нему мощного постоянного электрического поля напряженностью в диапазоне 45 кВ/см. Обратный пьезоэлектрический эффект, как следует из названия, это эффект, противоположный прямому. Приложение электрического поля или напряжения к пьезоэлектрическому элементу приводит к изменению размера или деформации. Направление изменения также связано с направлением поляризации. Приложение поля той же полярности, что и направление поляризации, приводит к увеличению размера, а поле противоположной полярности вызывает уменьшение размера. Увеличение размера конструкции в одном направлении вызывает уменьшение в других двух направлениях по закону Пуассона, то есть деформация в поперечном направлении связана с деформацией в продольном направлении по закону Пуассона. Это явлениесущественно для работы преобразователя. В пьезоэлектрическом преобразователе используют как прямой, так и обратный эффекты, чтобы обеспечить коэффициент повышения напряжения. Синусоидальное напряжение воздействует на входную часть преобразователя, что вызывает его вибрацию. Этот процесс называют обратным эффектом или эффектом двигателя. Вибрация через конструкцию передается на выход, создавая выходное напряжение,что представляет собой прямой эффект или эффект генератора. Пьезоэлектрический преобразователь содержит ЦСТ керамику, но более точно он является многослойной керамикой. Изготовление преобразователей аналогично изготовлению керамических конденсаторов микросхем. Процесс включает штамповку слоев гибкой, необожженной ленты из ЦСТ керамики с нанесенным металлическим рисунком, и затем выравнивание и наложение друг на друга слоев, чтобы создать необходимую конструкцию. Следующий этап включает прессование, нарезку пластин и обжиг набранных слоев, завершающие изготовление устройства. Входная часть преобразователя представляет собой конструкцию многослойного керамического конденсатора. Расположение металлических электродов имеет конфигурацию встречноштырьковых электродов. Выходная часть преобразователя не имеет электрических выводов между керамическими слоями, так что в процессе обжига образуется целиковая керамическая выходная конструкция. Проводящий материал, образующий выходной электрод преобразователя, покрывает торец выходной части. На следующем этапе изготовления формируют направление поляризации двух половин преобразователя. Поляризация входной секции поперек встречноштырьковых электродов приводит к направлению поляризации, ориентированному вертикально к толщине. Поляризация выходной секции формирует горизонтальное или ориентированное по длине направление поляризации. Действие преобразователя на входе происходит в режиме колебаний по толщине, то есть приложенное между параллельными пластинами входное напряжение вызывает увеличение и уменьшение толщины, соответствующее чередующимся синусоидальным полуволнам. Изменения толщины на входе передается на выходную секцию,вызывая ее удлинение и укорачивание, что приводит к генерации выходного напряжения. Получающийся коэффициент увеличения напряжения пропорционален соотношению выходной длины и толщины входных слоев. Эквивалентная схема пьезоэлектрического преобразователя выглядит так же, как схема его последовательно-резонансного магнитного аналога. Разница, однако, состоит в значениях, присваиваемых физическому представлению различных компонентов. Входная и выходная емкости есть просто результат наличия диэлектрика между двумя металлическими пластинами. Эффективная диэлектрическая постоянная ЦТС материала колеблется в диапазоне от 400 до 5000 в зависимости от состава. На этом, к сожалению, возможность использования понятий общей электроники заканчивается. Остальные элементы более сложны. Индуктивность соответствует массе преобразователя. Емкость соответствует коэффициенту упругой деформации материала или величине, обратной коэффициенту упругости пружины. Вычисление коэффициента упругой деформации требует использования соответствующего обобщенного уравнения линии прогибов балки и модуля Юнга, представляющего собой постоянную, отражающую отношение единичной нагрузки к единичной деформации. Сопротивление соответствует комбинации диэлектрических потерь и механическому показателю добротности преобразователя.-2 016097 Акустическая резонансная частота, в отличие от электрической, соответствует произведению емкости на индуктивность. Преобразователь работает на резонансе по длине, и соответствующее перемещение идентично движению колеблющейся пружины. Основное отличие ЦТС преобразователя от колеблющейся пружины заключается в том, что частоты ЦТС преобразователя лежат в ультразвуковом диапазоне и изменяются в зависимости от конструкции от 50 кГц до 2 МГц. Подобно пружине, преобразователь имеет узлы смещения и пучности. Механическое ограничение в узлах предотвращает вибрацию, что снижает эффективность в лучшем случае и в худшем случае прекращает работу. Завершающим элементом в модели является "идеальный" преобразователь с отношением N. Этот преобразователь соответствует трем разным преобразованиям. Первым является преобразование электрической энергии в механические колебания. Это преобразование является функцией пьезоэлектрической константы, представляющей собой результат деления напряженности электрического поля на нагрузку, площадь нагрузки и протяженность электрического поля. Второе преобразование является переходом механической энергии из входной секции в выходную секцию и описывается коэффициентом Пуассона или отношением поперечной деформации к продольной для данного материала. Последним преобразованием является переход механической энергии обратно в электрическую энергию, и его расчет аналогичен расчету на входной стороне. Резонансные магнитные высоковольтные трансформаторы имеют электрический коэффициент добротности, лежащий в диапазоне от 20 до 30. Максимальная эффективность может быть очень высокой,но приемлемая полоса пропускания преобразователя магнитного типа составляет только 2,5%. Резонансная частота зависит от коэффициента упругой деформации материала, который, в свою очередь, является функцией от модуля Юнга. Необычное свойство пьезоэлектрических материалов состоит в том, что модуль Юнга изменяется в зависимости от электрической нагрузки. В большинстве случаев, если не во всех, смещение резонансной частоты в зависимости от нагрузки больше, чем приемлемая полоса пропускания. Следовательно, пьезоэлектрический преобразователь должен действовать на резонансе, чтобы сохранять эффективность и стабильность работы. Близкие к резонансу схемы магнитных преобразователей работают хуже, если работают вообще, по сравнению с пьезоэлектрическими преобразователями. В этом случае требуется наличие следящего генератора. Имея описанные выше основные положения и общее описание выполнения настоящего изобретения, специалисты в данной области техники могут представить себе полный его объем из детального описания конкретного скважинного применения приведенного выше материала в сочетании с прилагаемыми чертежами, понимая в то же время, что полный объем изобретения должен быть определен формулой изобретения. Краткое изложение сущности изобретения В изобретении описано скважинное "мокрое" соединение, в котором используется взаимная ориентация материалов, чтобы получить преимущества от возникающего между ними пьезоэлектрического эффекта. С поверхности к верхней накладке (контактному элементу или компоненту устройства для осуществления "мокрого" соединения в скважине) подводят напряжение, которое наводит напряжение на нижней накладке, передаваемое на устройство накопления, предназначенное для сохранения энергии,необходимой для работы скважинного оборудования. Выработанное напряжение может быть также использовано для подачи в режиме реального времени энергии к скважинному оборудованию. Альтернативно выработанное напряжение может быть закодировано в виде команды для скважинного оборудования на передачу данных, собранных в скважине, на поверхность. Передача информации может быть двусторонней. Передача входного напряжения с поверхности прекращается, когда скважинное оборудование посылает напряжение, несущее на поверхность команду поверхностному процессору на переход к сохранению данных. Проблемы с выравниванием или скважинными загрязнениями не влияют на способность передачи данных накладками, входящими в "мокрое" соединение. Краткое описание чертежей Далее изобретение более подробно описано со ссылкой на прилагаемую фигуру, на которой схематически в поперечном сечении показано выполнение "мокрого" соединения, в котором использована взаимная ориентация кольцеобразных пьезоэлектрических материалов. Подробное описание предпочтительного варианта выполнения изобретения На чертеже изображен кольцеобразный нижний компонент 10 (устройства для осуществления "мокрого" соединения в скважине), выполненный из материала с пьезоэлектрическими свойствами. Он закреплен в нижней компоновке колонны труб, которая не показана, но установлена в скважине. Нижняя часть скважинного "мокрого" соединения, также не показанная, образует опору кольца 10, оставляя его верхнюю поверхность открытой. В верхней компоновке колонны труб, не показанной, закреплено верхнее кольцо 14, нижняя поверхность 16 которого по размеру соответствует верхней поверхности 12. При выполнении "мокрого" соединения поверхности 12 и 16 соответствующим образом ориентируются друг относительно друга. Они могут непосредственно контактировать или могут быть соединены через другой твердотельный элемент, проложенный между кольцами. Скважинный флюид и (или) частицы, находящиеся в скважинном флюиде и попавшие между компонентами "мокрого" соединения, также могут действовать как средство передачи усилия. Действительный физический контакт не является обязатель-3 016097 ным для выполнения настоящего изобретения. Строгое выравнивание поверхностей 12 и 16 не обязательно, как это имеет место в известных конструкциях, в которых энергия или сигналы передаются через проводное "мокрое" соединение. Хотя показано совмещение кольцеобразных краев, специалисты в данной области поймут, что возможны другие формы и виды совмещения. Кольца 10 и 14 могут завершаться скошенной частью и вкладываться друг в друга, так чтобы существовал компонент приложения нагрузки по нормали со стороны одного кольца на другое. В общем для оптимальной работы компоненты должны быть взаимно ориентированы друг относительно друга при сборке "мокрого" соединения, и направление определяющей силы взаимодействия должно совпадать с направлением поляризации для двух используемых компонентов. Как описано выше, для используемых пьезоэлектрических материалов направление поляризации формируется при изготовлении. Следует еще раз подчеркнуть, что взаимная ориентация может иметь место при наличии непосредственного физического контакта между пьезоэлектрическими материалами или без такого контакта. Кольцо 14 связано проводными соединениями 18 и 20 с поверхностным оборудованием (не показано). Проводные соединения 18 и 20 подходят к противолежащим контактам 22 и 24, положение которых определяется при изготовлении в процессе поляризации. Аналогично, кольцо 10 имеет проводные соединения 26 и 28 (линии передачи), отходящие от контактов 30 и 32, расположение которых также определяется при изготовлении в процессе поляризации. Предпочтительно контакты 22 и 32 не соприкасаются с трубой, опущенной сверху, и трубой, находящейся в скважине, (не показаны), в которых закреплены сопрягающиеся части "мокрого" соединения (не показаны). Вне зависимости от ориентации предпочтительно, чтобы кольца 10 и 14 создавали друг на друга сжимающую нагрузку при сочленении "мокрого" соединения, компонентами которого они являются. Сжимающая нагрузка может создаваться при размещении впритык или с зазором, который может изменяться, например, при подвижном креплении одного или обоих компонентов и воздействии смещающей силы, создаваемой, например, пружиной. В этом случае сжимающая нагрузка может передаваться через несжимаемый флюид, находящийся в скважине, и (или) через твердые примеси в этом несжимаемом флюиде. Предпочтительно, чтобы ось или плоскость сжимающей нагрузки была ориентирована через торцы в направлении поляризации, сформированном в процессе изготовления. Хотя кольца 10 и 14 на фиг. 1 показаны одинакового размера, такое подобие не требуется. Совпадение размеров дает в результате выработку выходного напряжения, совпадающего с входным напряжением, в то время как расхождение в размерах в направлении поляризации может привести к увеличению или уменьшению напряжения по сравнению с входным напряжением. Аккумулятор 34 связан с линиями 26 и 28 передачи через линии 36 и 38. Линии 26 и 28 могут продолжаться к процессору 40 для подачи на него энергии или сигналов в него, или для того и другого, как будет рассмотрено ниже. Через процессор 40 могут быть связаны скважинные датчики или скважинные устройства 42 для передачи информации в процессор 40 или получения энергии от электрических линий 26 и 28 через него, как показано на фиг. 1, или путем непосредственного соединения в обход процессора 40. Работа после взаимной ориентации колец 10 и 14, последующей за завершением стыковки "мокрого" соединения, протекает следующим образом. С поверхности к кольцу 14 через линии 18 и 20 подается входное напряжение или последовательность импульсов напряжения, величина которых составляет приблизительно 5 вольт, а частота модулируется таким образом, чтобы совпасть с резонансной частотой кольца 14. Такое входное воздействие вызывает вибрацию кольца 14, передающуюся кольцу 10 благодаря должной взаимной ориентации, которую кольца приобрели во время выполнения "мокрого" соединения, в котором установлены кольца. В свою очередь, вибрация, поступающая на кольцо 10 с кольца 14,приводит к тому, что кольцо 10 вырабатывает напряжение на своей резонансной частоте. Если размеры колец 10 и 14 совпадают, то с кольца 10 будут поступать такие же сигналы напряжения и частоты, как входные сигналы, поступающие на кольцо 14. Возможно также увеличение или уменьшение напряжения, вырабатываемого кольцом 14, в зависимости от относительной конфигурации совмещенных поверхностей 12 и 16 колец 10 и 14. Соответствующий ток может быть использован для заряда аккумулятора или питания другого устройства 34 накопления. Альтернативно, напряжение может быть модулировано так, что процессор 40 воспримет его как запрос определенных данных или команду на действие конкретного скважинного оборудования. Альтернативно, энергия для работы может быть передана вниз скважинному датчику или устройству, изображенному блоком 42, опосредованно, как показано на фиг. 1, или напрямую. Если сигнал с поверхности является сигналом на передачу данных, передача напряжения с поверхности может быть при желании прервана, и начата передача из скважины. Процессор 40 может посылать напряжение или последовательность импульсов напряжения, которая может быть закодированным сигналом, поступающим на поверхность в процессор 44 для хранения, отображения и (или) дальнейшей обработки на поверхности. Скважинный процессор 40 может посылать данные со скважинных датчиков,сообщения о положении и перемещении скважинного оборудования или иным способом передавать данные о скважинных условиях, таких как, если взять только некоторые, давление, значение рН или температуры. Альтернативно кольца 10 и 14 могут быть по окружности разделены на сегменты, которые при же-4 016097 лании могут быть отделены друг от друга, так что на поверхность могут выходить добавочные проводные пары от каждого сегмента кольца 14, и такое же число может отходить вниз от каждого сегмента кольца 10. При таком выполнении передача сигнала и энергии может происходить одновременно в противоположных направлениях. Это позволит непрерывно подавать с поверхности энергию на скважинное оборудование, в то время как информация о скважинных условиях и состоянии оборудования может передаваться на поверхность в режиме реального времени. Хотя описаны целиковые или разделенные кольца, находящиеся на противоположных частях "мокрого" соединения, специалистам в данной области будет ясна возможность других форм пар компонентов, взаимно ориентированных при выполнении "мокрого" соединения. Такие пары могут иметь прямоугольную, квадратную, трапециидальную или другую геометрические формы и могут стыковаться торцами или быть ориентированными по скосу и проворачиваться, будучи концентрически расположенными, при сцеплении "мокрого" соединения. Пьезоэлектрические материалы, такие как рассмотренные выше, при их введении в "мокрое" соединение устраняют проблемы, присущие устройствам передачи энергии или информации, известным из предшествующего уровня техники. К этим проблемам относятся необходимость точного совмещения электрических линий или проводников и влияние скважинных загрязнений на качество соединения при сборке такого типа "мокрого" соединения. Настоящее изобретение делает точное совмещение менее критичным. Например, при вложенном друг в друга узле колец их выравнивание в действительности вовсе не является проблемой. Даже при использовании других форм грубое выравнивание будет давать хорошие результаты, и действительный размер сопрягающихся пьезоэлектрических сегментов может быть подобран таким образом, чтобы компенсировать некоторое смещение при выполнении выравнивания. Кроме того, наличие скважинных загрязнений на контактирующих поверхностях не приведет к ухудшению качества соединения, так как сопрягающиеся части остаются взаимно ориентированными и не требуют прямого физического контакта. Кроме этих преимуществ "мокрое" соединение может иметь намного более простую конструкцию. При использовании целиковых колец нет необходимости в ориентирующих элементах, которые могут понадобиться при сцеплении половин "мокрого" соединения. Кроме того, в процессе работы нет необходимости в защите находящихся в скважине компонентов от скважинных загрязнений до тех пор, пока нижний компонент "мокрого" соединения не придет в зацепление с поступившим сверху компонентом. В дальнейшем функциональные преимущества электрических и сигнальных мокрых соединений сохраняются, в то время как надежность передачи через такие "мокрые" соединения существенно повышается. Предшествующее описание является иллюстрацией к предпочтительному варианту выполнения изобретения, и специалистами в данной области могут быть сделаны многочисленные модификации без выхода за объем изобретения, который должен определяться в строгом и эквивалентном соответствии с рамками приведенной ниже формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для осуществления соединения в скважине, содержащее верхний и нижний скважинные компоненты, приспособленные для соединения друг с другом в скважине, по меньшей мере один элемент из пьезоэлектрического материала, размещенный в каждом из указанных компонентов с обеспечением возможности передачи энергии между указанными компонентами при их соединении. 2. Устройство по п.1, в котором в соединенных вместе компонентах поверхности указанных элементов из пьезоэлектрических материалов расположены впритык. 3. Устройство по п.1, в котором в соединенных вместе компонентах указанные элементы из пьезоэлектрических материалов в основном выровнены относительно друг друга. 4. Устройство по п.3, в котором указанные пьезоэлектрические материалы имеют заданное направление поляризации и выровнены в основном в этом направлении поляризации. 5. Устройство по п.2, в котором указанные пьезоэлектрические материалы испытывают при расположении элементов впритык сжимающую нагрузку. 6. Устройство по п.3, в котором в соединенных вместе компонентах указанные элементы из пьезоэлектрических материалов образуют между собой зазор. 7. Устройство по п.1, в котором каждый из указанных компонентов включает по меньшей мере одну линию передачи, проходящую через него и присоединенную к элементу из пьезоэлектрического материала по меньшей мере в одном месте. 8. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере один из элементов из пьезоэлектрических материалов подвижно закреплен в своем соответствующем компоненте. 9. Устройство по п.1, в котором каждый из указанных компонентов содержит несколько элементов из пьезоэлектрических материалов, так что при их соединении передача энергии может происходить в противоположных направлениях между отдельными парами элементов из пьезоэлектрических материалов. 10. Устройство по п.9, в котором указанные элементы из пьезоэлектрических материалов на каждом-5 016097 компоненте отделены друг от друга. 11. Устройство по п.3, в котором указанное выравнивание осуществлено в осевом направлении, совмещенном с центральной линией, проходящей через указанные компоненты. 12. Устройство по п.3, в котором указанное выравнивание осуществлено в радиальном направлении, перпендикулярном или наклонном к центральной линии, проходящей через указанные компоненты. 13. Способ передачи энергии через скважинное соединение, при выполнении которого помещают по меньшей мере один элемент из пьезоэлектрического материала в нижний скважинный компонент,опускают этот нижний компонент в скважину,помещают по меньшей мере один элемент из пьезоэлектрического материала в верхний скважинный компонент,соединяют указанные компоненты в скважине и передают через соединенные компоненты энергию. 14. Способ по п.13, при выполнении которого прокладывают по меньшей мере одну линию передачи с поверхности к элементу из пьезоэлектрического материала, размещенному в указанном верхнем скважинном компоненте,прокладывают по меньшей мере одну линию передачи от элемента из пьезоэлектрического материала, размещенного в указанном нижнем скважинном компоненте, к скважинному устройству и передают энергию или информацию между поверхностью и скважинным устройством через указанные линии по меньшей мере в одном направлении. 15. Способ по п.13, в котором выравнивают элементы из пьезоэлектрических материалов при указанном соединении. 16. Способ по п.15, в котором располагают впритык элементы из пьезоэлектрических материалов при указанном соединении. 17. Способ по п.15, в котором подвижно закрепляют по меньшей мере один из указанных элементов из пьезоэлектрических материалов и воздействуют на него смещающей силой в направлении выровненного с ним противолежащего элемента из пьезоэлектрического материала. 18. Способ по п.13, в котором при указанном соединении подвергают элементы из пьезоэлектрических материалов воздействию сжимающей нагрузки вне зависимости от того, находятся ли указанные элементы из пьезоэлектрических материалов в непосредственном контакте или нет. 19. Способ по п.13, при выполнении которого используют несколько элементов из пьезоэлектрических материалов в указанных верхнем и нижнем скважинных компонентах и передают энергию одновременно в противоположных направлениях через указанные соединенные компоненты. 20. Способ по п.13, при выполнении которого выравнивают пары элементов из пьезоэлектрических материалов по их осям поляризации, причем ориентируют указанные оси поляризации параллельно, перпендикулярно или под углом к продольной оси соединенных компонентов.