【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻井，具体是一种石油钻井用涡轮发电装置。
技术介绍
1、在石油钻井中，井下仪器越来越多，测量参数越来越多，因此井下所需的供电量越来越大。目前，井下仪器供电一般依赖于井下涡轮发电机供电。由于中心轴涡轮和井下动密封的结构特点，涡轮与外壁间隙小，容易堵塞，对流体内固相要求高，发电机功率较小，流体流过阻力比较大，旋转动密封寿命短，导致发电装置整体寿命短。
2、针对目前井下涡轮发电机流体通过间隙小，对流体介质中的固相要求高的特点，地面和井下系统增加大量的固相处理装置，比如振动筛、除泥器等，钻杆中加入钻杆虑子，以减小固相颗粒对涡轮的影响，有时井下钻杆虑子堵塞引起钻杆中液体通路受堵，反而影响正常施工。另外有时地层漏失需要大颗粒固相随钻井液进入地层，发电机涡轮反而成为阻碍。
3、因此，针对上述问题提出一种石油钻井用涡轮发电装置。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足，解决
技术介绍
中所提出的至少一个技术问题。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，由管道、上密封总成、发电机总成、下密封总成四部分组成；所述的管道呈圆筒状，是发电机的外壳，通过螺纹或法兰与钻井管柱固定连接，中间自上而下安装有上密封总成、发电机总成、下密封总成；所述上密封总成由上径向轴承定子、上组合轴承转子、上组合轴承定子、上弹簧、上波纹管、上固定块组成；所述发电机总成由线包、涡轮轴、永磁体、叶片组成；所述下密封总成由下径向轴承
3、优先的，所述线包为环形中空型，安装在管道内壁，用漆包线或绝缘的导线缠绕而成，其上部固定安装有上径向轴承定子，下部固定安装有下径向轴承定子；所述涡轮轴外圆呈圆筒状，内部设计有多组叶片，叶片呈径向和轴向交错分布，外部设有圆筒状永磁体套装在涡轮轴外圈。
4、优先的，所述上径向轴承定子呈阶梯型圆筒状，下端固定安装有线包，其外部固定安装在管道内壁，上径向轴承定子内部设有耐磨层一；所述上组合轴承转子下部固定安装有涡轮轴，上端面和外表面设有耐磨层四、耐磨层二，上部设有上组合轴承定子，上组合轴承转子上部和上组合轴承定子下部平面接触，组成滑动轴承副；所述上组合轴承定子呈阶梯圆筒型，下端安装有上弹簧，外表面和下端表面设有耐磨层三，内缘与上波纹管固定连接，上组合轴承定子外表面的耐磨层与上径向轴承定子的内表面耐磨层一形成径向滑动轴承副。
5、优先的，所述下径向轴承定子呈阶梯型圆筒状，上端固定安装有线包，其外部固定安装在管道内壁，下径向轴承定子内部设有耐磨层七；所述下组合轴承转子上部固定安装有涡轮轴，下端面和外表面设有耐磨层五，耐磨层八，下部设有下组合轴承定子，下组合轴承转子下部和下组合轴承定子上部平面接触，组成滑动轴承副；所述下组合轴承定子呈阶梯圆筒型，上端安装有下弹簧，外表面和上端表面设有耐磨层六，内缘与下波纹管固定连接，下组合轴承定子外表面的耐磨层与下径向轴承定子的内表面耐磨层七形成径向滑动轴承副。
6、优先的，所述上固定块呈圆筒状，外缘与管道内壁固定安装，中间设有上平衡活塞，下端安装有压缩上弹簧，内缘固定安装有上波纹管；所述上波纹管呈褶皱圆筒状，由柔性材料制成，轴向可以自由伸缩。
7、优先的，所述上平衡活塞安装在上固定块上的上压力平衡孔内，数量大于等于一个，在上压力平衡孔内可以自由移动，且密封。
8、优先的，所述的上固定块与下固定块、上平衡活塞与下平衡活塞、上弹簧与下弹簧、上波纹管与下波纹管形状相同，安装方式相同，安装位置沿发电机总成中心径向轴线对称。
9、优先的，线包的导线通过密封过线塞，穿过管道且密封；所述注油嘴固定在管道壁上，位置在下径向轴承定子和下固定块之间空隙处。
10、本专利技术的有益之处在于：
11、1.本发电装置采用无轴涡轮提高了中心的流道通径，可以容纳更大的固相颗粒通过，避免了钻井液通道堵塞，适应于临时地层堵漏施工，允许较大颗粒的堵漏剂通过，提高了适应性。
12、2.采用机械密封结构，内部充满液压油，上固定块、下固定块设置有压力平衡活塞，由于涡轮的节流作用，上固定块、下固定块与充满液压油的密封腔体之间存在压差，通过平衡活塞移动，保持压力平衡，在涡轮旋转过程中运行少量的液压油流出起到机械密封作用，避免了密封绝对压力情况下，填料动密封形式的失效。
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1.一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，包括由管道（5）、上密封总成（101）、发电机总成（102）、下密封总成（103）四部分组成；
2.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于：所述上径向轴承定子（6）呈阶梯型圆筒状，下端固定安装有线包（1），其外部固定安装在管道（5）内壁，上径向轴承定子（6）内部设有耐磨层一（7）；
3.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于：所述下径向轴承定子（21）呈阶梯型圆筒状，上端固定安装有线包（1），其外部固定安装在管道（5）内壁，下径向轴承定子（21）内部设有耐磨层七（29）；
4.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，所述上固定块（15）呈圆筒状，外缘与管道（5）内壁固定安装，中间设有上平衡活塞（20），下端安装有压缩上弹簧（13），内缘固定安装有上波纹管（14）；
5.根据权利要求4所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，所述上平衡活塞（20）安装在上固定块（15）上的上压力平衡孔（19）内，数量大于等于一个，在上压力平衡孔
6.根据权利要求1-5所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，所述的上固定块（15）与下固定块（26）、上平衡活塞（20）与下平衡活塞（32）、上弹簧（13）与下弹簧（27）、上波纹管（14）与下波纹管（28）形状相同，安装方式相同，安装位置沿发电机总成（102）中心径向轴线对称。
7.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，线包（1）的导线通过密封过线塞（17），穿过管道且密封；
...【技术特征摘要】
1.一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，包括由管道（5）、上密封总成（101）、发电机总成（102）、下密封总成（103）四部分组成；
2.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于：所述上径向轴承定子（6）呈阶梯型圆筒状，下端固定安装有线包（1），其外部固定安装在管道（5）内壁，上径向轴承定子（6）内部设有耐磨层一（7）；
3.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于：所述下径向轴承定子（21）呈阶梯型圆筒状，上端固定安装有线包（1），其外部固定安装在管道（5）内壁，下径向轴承定子（21）内部设有耐磨层七（29）；
4.根据权利要求1所述的一种石油钻井用涡轮发电装置，其特征在于，所述上固定块（15）呈圆筒状，外缘与管道（5）内壁固定安装，中间设有上...
【专利技术属性】
技术研发人员：张佳佳，高峰，高山，高悦庭，
申请(专利权)人：东营千禧龙科工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：
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