专利名称：一种用于导向钻井工具的供电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供电装置，特别是关于一种用于导向钻井工具的供电装置。
背景技术：
旋转导向钻井技术是20世纪80年代出现，90年代发展起来的一项石油钻井新技术，与传统的滑动导向钻井相比，具有井眼轨迹控制精度高，钻出的井眼圆滑，摩阻、扭矩小，钻井极限位移大，井下事故少，钻井速度快，钻井成本低等优点，因此可以满足水平井、 大位移井、三位多目标井等高难度特殊工艺井导向钻井需求。旋转导向钻井工具主要可分为调制式旋转导向钻井工具和不旋转外套式旋转导向钻井工具。目前的不旋转外套式旋转导向供电方式可分为电池供电和井下涡轮发电机供电两种。当采用电池供电方式时，旋转导向翼肋驱动力来自旋转导向工具内外泥浆压差，该驱动翼肋方式具有结构简单，对系统性能要求低的优点，但是经过多次反复下井试验证明这种供电方式存在以下几个不足1、电池寿命有限，无法让旋转导向钻井工具持续长时间不间断工作。2、旋转导向工具内外泥浆压差有限，驱动力不足，影响导向效果。当采用井下涡轮发电机供电方式时，首先是将高速流动泥浆的部分动力转化为电能为电动机供电，由电动机带动液压泵工作，液压泵驱动液压缸往返运动使翼肋伸缩，从而实现导向。这种供电方式可以保证导向钻井工具能够长时间不间断工作，并且不受旋转导向钻井工具泥浆内外压差的影响。但是，目前尚未有能够有效应用于旋转导向钻井工具的井下涡轮发电机供电
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发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够为旋转导向钻井工具长时间不间断供电，使旋转导向钻井工具持续工作的用于导向钻井工具的供电装置。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种用于导向钻井工具的供电装置， 其特征在于它包括一外套，所述外套内依次设置有泥浆导向环、涡轮发电机和整流舱；所述泥浆导向环固定设置在所述外套内的入口端；所述涡轮发电机的叶轮设置在所述泥浆导向环的出口端，所述涡轮发电机的发电机主轴通过电机支撑架固定支撑在所述外套内，所述发电机主轴末端设置有一号多芯插头；所述整流舱的一端通过主轴连接套连接所述发电机主轴，另一端连接整流舱连接套，所述整流舱连接套通过定位环固定在所述外套内；所述整流舱内设置有整流电路板，所述整流电路板上设置有整流稳压模块，所述整流舱连接套内设置有二号多芯插头，所述二号多芯插头连接插座；所述一号多芯插头、整流稳压模块和二号多芯插头通过传输导线连接，所述插座上连接电流输出导线。所述泥浆导向环通过键连接固定设置在所述外套内。所述发电机支撑架通过定位销固定设置在所述外套内。所述发电机主轴周向依次套设有发电机锁紧环和发电机定位环，所述发电机锁紧环通过外螺纹连接在所述发电机支撑架上，所述发电机定位环通过键连接在所述发电机支撑架上。所述主轴连接套通过键连接在所述发电机支撑架上；所述主轴连接套外周向套设有固定螺母，所述固定螺母螺纹连接所述发电机支撑架。所述整流舱螺纹连接所述整流舱连接套，所述整流舱连接套的外周向套设有固定螺母，所述固定螺母与所述整流舱之间通过螺纹连接。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于设置有泥浆涡轮发电机，只要在泥浆正常循环条件下，泥浆涡轮发电机都能够为旋转导向钻井工具长时间提供不间断电源，以保证旋转导向钻井工具的持续工作。2、本发明的发电机支撑架通过销连接在外套内壁，涡轮发电机和整流舱通过发电机支撑架、连接套和定位环等定位在外套内，使涡轮发电机和整流舱相对于外套在轴向和周向上没有相对运动，因此，使整个系统具有很好的抗振性。3、本发明在涡轮发电机叶轮前端设置了泥浆导向环，通过泥浆导向环使紊乱流动的泥浆按照同一方向流动，大大提高了泥浆涡轮发电机的发电效率。4、本发明通过涡轮发电机产生交流电，并通过整流舱将交流电变成为直流稳压电源，最后通过传输导线输出，因此，能够为旋转导向钻井工具提供平稳不间断电源。本发明结构设计简单巧妙， 操作方便，能够有限利用井下泥浆资源产生持续电源，因此，可广泛用于井下导向钻井工具中。
图1是本发明结构示意2是图1中发电机支撑结构的局部放大示意3是图1的A-A剖视示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图1 3所示，本发明包括一外套1，外套1内依次设置有泥浆导向环2、涡轮发电机3和整流舱4。泥浆导向环2通过键连接设置在外套1内，泥浆导向环2的入口端输入泥浆。涡轮发电机3的叶轮5设置在泥浆导向环2的出口端。发电时，通过泥浆导向环2的泥浆带动涡轮发电机3的叶轮5转动，使涡轮发电机3产生电流。涡轮发电机3电流输出端的发电机主轴6通过发电机支撑架7固定支撑在外套1内。发电机主轴6的末端设置有一号多芯插头8。发电机支撑架7通过定位销9固定设置在外套1内。发电机主轴6的周向依次套设有发电机锁紧环10和发电机定位环11。发电机锁紧环10通过外螺纹连接在发电机支撑架7上，使发电机主轴6与发电机支撑架7在轴向没有相对移动。发电机定位环11通过键连接在发电机支撑架7上，由此，发电机主轴6与外套1在周向没有相对旋转。整流舱4的一端螺纹连接主轴连接套12的一端，主轴连接套12的另一端连接发电机主轴6。主轴连接套12通过键连接在发电机支撑架7上。主轴连接套12外周向套设有固定螺母13，固定螺母13与发电机支撑架7之间通过螺纹相连，使整流舱4在轴向和周向上都与发电机支撑架7之间没有相对运动。
整流舱4 的另一端螺纹连接整流舱连接套14的一端，整流舱连接套14的另一端螺纹连接一定位环15，定位环15固定设置在外套1内。整流舱连接套14的外周向套设有固定螺母16，固定螺母16与整流舱4之间通过螺纹连接。整流舱4内固定设置有整流电路板17，整流电路板17上设置有整流稳压模块18。 整流舱连接套14内设置有二号多芯插头19，二号多芯插头19连接插座20。发电机主轴6的电源输出端设置的一号多芯插头8通过传输导线连接整流稳压模块18和二号多芯插头19，插座20上连接电源输出导线。本发明装置的发电、供电流程为泥浆通过泥浆导向环2进入外套1内，带动涡轮发电机3的叶轮5旋转，叶轮5旋转使涡轮发电机3发电，涡轮发电机3通过发电机主轴6将产生的交流电通过一号多芯插头8传送到整流舱4内的整流稳压模块18，经过整流稳压模块18作用后，交流电变成为直流稳压电源，最后通过与插座20连接的传输导线输出，为旋转导向钻井工具供电。上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于它包括一外套，所述外套内依次设置有泥浆导向环、涡轮发电机和整流舱；所述泥浆导向环固定设置在所述外套内的入口端；所述涡轮发电机的叶轮设置在所述泥浆导向环的出口端，所述涡轮发电机的发电机主轴通过电机支撑架固定支撑在所述外套内，所述发电机主轴末端设置有一号多芯插头；所述整流舱的一端通过主轴连接套连接所述发电机主轴，另一端连接整流舱连接套， 所述整流舱连接套通过定位环固定在所述外套内；所述整流舱内设置有整流电路板，所述整流电路板上设置有整流稳压模块，所述整流舱连接套内设置有二号多芯插头，所述二号多芯插头连接插座；所述一号多芯插头、整流稳压模块和二号多芯插头通过传输导线连接，所述插座上连接电流输出导线。
2.如权利要求1所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述泥浆导向环通过键连接固定设置在所述外套内。
3.如权利要求1所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述发电机支撑架通过定位销固定设置在所述外套内。
4.如权利要求2所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述发电机支撑架通过定位销固定设置在所述外套内。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于 所述发电机主轴周向依次套设有发电机锁紧环和发电机定位环，所述发电机锁紧环通过外螺纹连接在所述发电机支撑架上，所述发电机定位环通过键连接在所述发电机支撑架上。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于 所述主轴连接套通过键连接在所述发电机支撑架上；所述主轴连接套外周向套设有固定螺母，所述固定螺母螺纹连接所述发电机支撑架。
7.如权利要求5所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述主轴连接套通过键连接在所述发电机支撑架上；所述主轴连接套外周向套设有固定螺母，所述固定螺母螺纹连接所述发电机支撑架。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述整流舱螺纹连接所述整流舱连接套，所述整流舱连接套的外周向套设有固定螺母，所述固定螺母与所述整流舱之间通过螺纹连接。
9.如权利要求5所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述整流舱螺纹连接所述整流舱连接套，所述整流舱连接套的外周向套设有固定螺母，所述固定螺母与所述整流舱之间通过螺纹连接。
10.如权利要求6所述的一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于所述整流舱螺纹连接所述整流舱连接套，所述整流舱连接套的外周向套设有固定螺母，所述固定螺母与所述整流舱之间通过螺纹连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于导向钻井工具的供电装置，其特征在于它包括一外套，外套内依次设置有泥浆导向环、涡轮发电机和整流舱；泥浆导向环固定设置在外套内的入口端；涡轮发电机的叶轮设置在泥浆导向环的出口端，涡轮发电机的发电机主轴通过电机支撑架固定支撑在外套内，发电机主轴末端设置有一号多芯插头；整流舱的一端通过主轴连接套连接发电机主轴，另一端连接整流舱连接套，整流舱连接套通过定位环固定在外套内；整流舱内设置有整流电路板，整流电路板上设置有整流稳压模块，整流舱连接套内设置有二号多芯插头，二号多芯插头连接插座；一号多芯插头、整流稳压模块和二号多芯插头通过传输导线连接，插座上连接电流输出导线。本发明广泛用于井下导向钻井工具中。
文档编号E21B7/04GK102158011SQ20111004050
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者于继飞, 何保生, 傅鑫生, 刘惠恩, 吴光武, 周建良, 周静, 李汉兴, 谢海明 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心, 西安石油大学