[发明专利]一种高柔性井底自供电随钻系统

权利要求书

1.一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：包括铰接短节串列（2）、涡轮发电机（1），所述涡轮发电机（1）设置于铰接短节串列（2）中靠近下部的任意位置，所述近井底用电器（9）设置于铰接短节串列（2）的下端或靠近下部的任意位置， 所述近井底用电器（9）电力输入端通过跨接输电线（7）经变电模块（3）与涡轮发电机（1）电力输出端电连接或直接通过跨接输电线（7）与涡轮发电机（1）电连接，所述涡轮发电机（1）上方设置的铰接短节串列（2）沿其轴线方向设置有贯通结构（4）。

2.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述涡轮发电机（1）内部包含转子（1-3）、定子（1-2）和涡轮（1-1），所述定子（1-2）包含铁心和线圈，所述转子（1-3）套设于定子（1-2）外侧，所述转子（1-3）包含至少一对磁钢，所述涡轮（1-1）设置于转子（1-3）外侧。

3.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述变电模块（3）包括整流电路（3-1）以及稳压电路（3-2），所述整流电路（3-1）输入端电连接有涡轮发电机（1）输出端，所述整流电路（3-1）输出端电连接有稳压电路（3-2）输入端，所述稳压电路（3-2）输出端电连接有近井底用电器（9）的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：各个所述铰接短节串列（2）之间的短节最大限位角度范围为2°-10°，所述铰接短节串列（2）的长度大于9米，所述铰接短节串列（2）的长度大于短或极短半径分支井段及其延伸井段的长度。

5.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述铰接短节串列（2）包括多个相互传动连接铰接短节，扭矩传递销（2-1）、扭矩传递槽（2-2）、关节（2-3）和密封件，且密封件设置在铰接短节串列（2）的偏转缝隙行程中，且密封件为密封环/贯通承压管/波纹密封管。

6.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述解码电路（11）和设于井下的流速传感器组成下行指令解算模块，所述解码电路（11）通过跨接输电线（7）电连接有近井底用电器（9），且井下流速传感器为涡轮发电机（1）转速计数装置，且下行指令解算模块根据所述涡轮发电机（1）的转速识别下行指令。

7.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述铰接短节串列（2）中任一铰接短节内设置有电容模块，且电容模块内设置有电容短节，且电容短节可临时存储涡轮发电机（1）发出的电能。

8.根据权利要求1所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述铰接短节串列（2）的相邻铰接短节之间的预设偏转极限角度不大于10°，所述高通过性导向短节（8）的长度不超过所述铰接短节平均直径的5倍，所述铰接短节串列（2）中各个铰接短节的偏转中心之间的最小距离不超过铰接短节平均直径的8倍。

9.根据权利要求6所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述解码电路（11）邻近设置有信号调制电路和信号解调电路，且信号解调电路还邻近近井底用电器（9）设置，且信号调制电路能将信号叠加至跨接输电线（7），且信号解调电路能从跨接输电线（7）中拾取叠加至跨接输电线（7）中的调制分量。

10.根据权利要求2所述的一种高柔性井底自供电随钻系统，其特征在于：所述涡轮（1-1）上方设置有导轮，且导轮与铰接短节外壳固定连接，所述贯通结构（4）还包括导向控制模块（41/411）。