井下涡轮动力激光钻井工具

摘要

本发明属于石油钻井领域，特别涉及一种井下涡轮动力激光钻井工具，包括动力源外筒、定子叶片、转子叶片、涡轮轴、密封圈、发电机外筒、定子、转子、限位接头、变流器、光纤激光器、合束器、光纤、钻头本体、激光头。定子叶片和转子叶片与涡轮轴连接，且为上下两级结构，发电机外筒上下分别设置两道O型密封圈，定子和转子共同作用下产生电能，变流器安装在发电机外筒下部，光纤激光器安装在限位接头下部，合束器产生的激光通过光纤输送到钻头本体底部的激光头。井下涡轮动力激光钻井工具可为光纤激光器提供稳定电源，保证激光高能汇聚传输，而且不改变现有钻井工艺，实现激光和钻头机械的联合高效破岩，有效提高石油钻井速度。

主权项

一种井下涡轮动力激光钻井工具，包括动力源外筒(1)、上直推轴承(2)、定子叶片(3)、转子叶片(4)、涡轮轴平键(5)、涡轮套筒(6)、涡轮轴(7)、密封圈(8)、发电机轴(9)、定子(10)、转子(11)、发电机外筒(12)、变流器(13)、支撑垫块(14)、下直推轴承(15)、限位接头(16)、电缆(17)、光纤激光器(18)、固定槽(19)、激光器外筒(20)、合束器(21)、光纤(22)、钻头本体(23)、内流道(24)、激光头(25)、常规喷嘴(26)，其特征在于：上直推轴承(2)安装在动力源外筒(1)上部，上直推轴承(2)下部为定子叶片(3)和转子叶片(4)，定子叶片(3)套在转子叶片(4)轴外侧，同时定子叶片(3)与涡轮套筒(6)连接，涡轮套筒(6)安装在动力源外筒(1)内壁，定子叶片(3)和转子叶片(4)通过涡轮轴平键(5)与涡轮轴(7)连接，发电机轴(9)安装在涡轮轴(7)下部，通过螺纹与涡轮轴(7)连接，发电机外筒(12)套在发电机轴(9)上，转子(11)镶嵌在发电机轴(9)上，定子(10)与发电机外筒(12)连接，转子(11)在发电机轴(9)带动下旋转，定子(10)和转子(11)共同作用产生电能，电缆(17)连接变流器(13)和光纤激光器(18)，将变流器(13)电流传输给光纤激光器(18)，限位接头(16)安装在动力源外筒(1)和激光器外筒(20)之间，光纤激光器(18)安装在限位接头(16)下部，光纤激光器(18)下部设置合束器(21)，固定槽(18)在激光器外筒(20)上，钻头本体(23)与激光器外筒(20)通过螺纹连接，内流道(24)设置在钻头本体(23)内部，常规喷嘴(26)安装在内流道(24)下部，并通过螺纹与钻井本体(23)连接，激光头(25)设置在钻头本体(23)中心轴最下部，并通过螺纹与钻头本体(23)连接，合束器(21)产生的激光通过光纤(22)输送至钻头本体(23)底部激光头(25)。