[发明专利]井下涡轮马达等离子钻井工具

摘要

本发明涉及一种井下涡轮马达等离子钻井工具，属石油井下钻井工具设计技术领域，其特征在于通过涡轮节（4）将泥浆的水力动能转换成机械扭矩和转速传递给涡轮轴（7），并通过行星齿轮加速器（12）加速，通过永磁式交流发电机（13）将机械能转化为电能，通过脉冲电源发生器（14）将交流电转化为脉冲电压，并通过电缆输出到电极柱；在高场强作用下，由电极间通过的泥浆所产生的等离子体在外电极喷嘴处喷出，从而破碎岩石。本发明克服了传统的钻井方式所造成的钻头磨损，以及需要较高的机械转速和扭矩破碎岩石及容易造成钻具损坏或者卡钻的问题，适合在高温地层环境下的钻井，大幅度的降低了石油钻井成本，具有成本低、效率高、风险小、环境友好的特点。

主权项

下涡轮马达等离子钻井工具，由上接头（1）、花键轴（2）、扶正轴承（3）、涡轮节（4）、涡轮外壳（5）、轴承组（6）、涡轮轴（7）、下接头（8）、输出轴（9）、连接轴（10）、联轴器（11）组成，其特征在于在其结构中设置有行星齿轮加速器（12）、永磁式交流发电机（13）、脉冲电源发生器（14）、发生器外壳（15）、电极座（16）、外电极（17）、内电极（18）、绝缘密封箱（19）；井下涡轮马达等离子钻井工具的外部壳体由上接头（1）、涡轮外壳（5）、下接头（8）和发生器外壳（15）用螺纹连接而成；上接头（1）的下端与涡轮外壳（5）的上端相连接；涡轮外壳（5）的下端与下接头（8）的上端相连接；下接头（8）的下端与发生器外壳（15）的上端相连接；花键轴（2）、涡轮轴（7）和输出轴（9）依次安装在外部壳体中；花键轴（2）的下端与涡轮轴（7）的上端通过螺纹相连接；涡轮轴（7）的下端与输出轴（9）的上端通过螺纹相连接；在涡轮轴（7）上，依次安装有扶正轴承（3）、涡轮节（4）和轴承组（6）；涡轮轴（7）通过扶正轴承（3）和轴承组（6）支撑在涡轮外壳（5）上；在发生器外壳（15）中，输出轴（9）的下端与连接轴（10）的上端通过螺纹相连接；连接轴（10）的下端通过联轴器（11）与行星齿轮加速器（12）的输入端相连接；行星齿轮加速器（12）的输出端与永磁式交流发电机（13）的输入端相连接；在永磁式交流发电机（13）的下方连接安装有脉冲电源发生器（14）；在发生器外壳（15）的下端安装有圆形的电极座（16）；电极柱由内电极（18）和外电极（17）组成，在电极座（16）的中心安装有一个电极柱，在电极座（16）的圆周边均布有三个电极柱。