[發明專利]渦輪驅動型井下泥漿發電機

有效

• 申請號: 201210128020.8
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102635486A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 徐秀杰;徐敏娟
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西部鉆探工程有限公司
• 主分類號: F03B13/02
• 分類號: F03B13/02
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 湯建武;周星瑩

技術領域

本發明涉及井下泥漿發電機技術領域，是一種渦輪驅動型井下泥漿發電機。

背景技術

隨著石油鉆井工程技術的進步和油藏開發難度的增大，石油鉆井中使用的井下隨鉆儀器已經不再是僅僅能測量少量參數的小功耗隨鉆測量儀器；而是越來越多的采用了旋轉導向鉆井工具、隨鉆取芯工具、隨鉆底層壓力測量工具、垂直鉆井工具、地質導向鉆井工具系統等較大功耗的井下隨鉆儀器和工具系統，它們的功率消耗一般在百瓦至數百瓦的范圍；常規小功率井下泥漿發電機因其拖動能力所限，不能驅動較大功耗的井下隨鉆儀器、隨鉆工具系統工作；另外，上述井下隨鉆儀器、工具系統又受到井眼尺寸和鉆具尺寸的限制，只能攜帶數量有限的高能鋰電池組，不能支持較大功耗的井下隨鉆儀器和工具系統長時間工作，不能完成一個鉆頭的鉆進周期，只能被迫提前起鉆，由此反復鉆進和提鉆，在經濟和時間上造成了極大的浪費，工作效率低，十分影響井下工程進度。

發明內容

本發明提供了一種渦輪驅動型井下泥漿發電機，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決常規小功率井下泥漿發電機及采用鋰電池組，提供的電流小，驅動力不足，不能支持較大功耗的井下隨鉆儀器和工具系統長時間工作，從而導致工作效率低，影響井下工程進度的問題。

本發明的技術方案是通過以下措施來實現的：一種渦輪驅動型井下泥漿發電機，包括筒體、電機線圈定子、電源管理裝置、電機磁性轉子、連接軸、耦合電磁裝置、導流旋轉渦輪、導流定輪和打撈頭；在筒體的上端和下端分別固定安裝有上接頭和下接頭，在筒體內固定安裝有電機線圈定子，在下接頭的下端通過螺紋固定連接有電源管理裝置并與電機線圈定子通過導線電連接在一起；在電機線圈定子內套裝有能轉動的電機磁性轉子；在電機磁性轉子內固定安裝有連接軸；在上接頭的上端安裝有耦合電磁裝置，連接軸的上端穿過上接頭與耦合電磁裝置安裝在一起；耦合電磁裝置的上端安裝有連接定位管，在耦合電磁裝置與連接定位管的外側間隔安裝有導流筒并形成導流空腔，導流筒外徑大于筒體的外徑；在上接頭上部外側固定連接有與導流筒外徑相對應的上接頭懸掛筒，與上接頭懸掛筒對應的上接頭上圓周分布有至少兩個與導流筒內部相通的過流通道；與耦合電磁裝置對應的導流空腔下部內安裝有能轉動的導流旋轉渦輪，導流旋轉渦輪的外側固定安裝有旋轉葉片；在連接定位管外側固定安裝有導流定輪并位于導流空腔上部內，在導流定輪的外側固定安裝有與旋轉葉片螺旋方向相反的導向螺旋葉片，導向螺旋葉片與旋轉葉片的外徑與導流筒的內徑相對應；在連接定位管的內部上側通過螺紋固定連接有打撈頭。

下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進：

上述電機線圈定子與下接頭之間安裝有扶正套筒，在扶正套筒上有用于將導線引出的導線引孔；連接軸的下端與扶正套筒之間通過電機下軸承連接在一起；在連接軸的上部與上接頭的下端之間通過電機上軸承連接在一起。

上述耦合電磁裝置包括耦合外磁筒和耦合內磁筒；在上接頭與連接定位管之間通過螺紋固定連接有耦合抗壓管，在耦合抗壓管的外側套裝有耦合外磁筒，在耦合外磁筒的外側固定連接有至少兩個導流旋轉渦輪；在耦合抗壓管的內側套裝有耦合內磁筒并與連接軸固定連接在一起；耦合外磁筒的下端與上接頭之間通過下泥漿軸承連接在一起；耦合外磁筒的上端與導流定輪通過上泥漿軸承連接在一起；在耦合外磁筒的外側固定安裝有至少兩個導流旋轉渦輪。

上述電源管理裝置的外側固定連接有扶正器。

上述導流筒的上方的連接定位管上安裝有固定筒，固定筒的下端坐于導流筒的頂部并與導流定輪通過固定銷連接在一起；在打撈頭的上部有打撈頭外凸臺，打撈頭外凸臺的下端坐于固定筒頂部；在打撈頭外凸臺外側的固定筒上圓周分布有至少兩個能使導流筒的內部與外界相通的過流孔。

上述固定筒上圓周均布有八個弧形的過流孔。

上述筒體的下端內側與下接頭的上部外側通過螺紋固定連接在一起；筒體的上端內側與上接頭的下部外側通過螺紋固定連接在一起。

上述電源管理裝置與下接頭的下部外側之間固定安裝有密封圈；下接頭的上部外側與筒體的下部內側之間固定安裝有密封圈；上接頭的下部外側和筒體的上部內側之間固定安裝有密封圈；上接頭的上部內側與耦合抗壓管的下部外側之間固定安裝有密封圈；耦合抗壓管上部內側與連接定位管的下部外側之間固定安裝有密封圈；導流定輪的下部內側與連接定位管之間分別固定安裝有密封圈；打撈頭與連接定位管的內部上側之間固定安裝有密封圈。