CN109312610A - 模块化井下发电机 - Google Patents

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Abstract

一种用于在穿入地面的钻孔中产生电力的模块化设备，包括主体，所述主体包括位于相对端的第一机械连接器和第二机械连接器以及位于相对端的第一电连接器和第二电连接器，当所述模块化设备和另一模块化设备堆叠在一起时，所述机械连接器和所述电连接器被配置成与所述另一模块化设备上的相同类型的相应连接器连接。所述模块化设备还包括：具有转子和定子的发电机，所述发电机与所述第一机械连接器和所述第二机械连接器机械连通并且与所述第一电连接器和所述第二电连接器电连通；以及涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮联接到所述转子或与所述转子集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片，所述涡轮机叶片被配置成与流过所述钻孔的流体相互作用，从而使所述涡轮机叶轮旋转并且使所述转子旋转以便产生所述电力。

Description

模块化井下发电机
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年6月20日提交的美国申请第15/187168号的权益，所述美国申请的全部内容通过引用并入文中。
背景技术
出于各种目的，将钻孔钻入地层，例如碳氢化合物产生、地热产生和二氧化碳封存。通常使用联接到钻头的钻管来钻出钻孔。为了有效地使用地层，使用井下工具来表征地层，例如联接到钻管的测井工具。这些工具在称为随钻测井(LWD)或随钻测量(MWD)的操作中钻出钻孔同时提供地层特性测量。
井下工具通常需要电力来操作。遗憾地是，在钻井时从地面提供电力是不实际的。因此，设置在钻管中的发电机可用于将在钻管中流动的泥浆的能量转换成电力，以便为井下工具提供电力。由于容纳工具的底部钻井组件(BHA)的限制，因此传统井下泥浆发电机产生的电力量可能是有限的。因此，开发新的井下泥浆发电机以产生比传统井下泥浆发电机多的电力或适应所需的电力量在钻孔工业中将受到欢迎。
发明内容
公开了一种用于在穿入地面的钻孔中产生电力的设备。所述设备包括：第一主体，所述第一主体被配置成设置在钻孔中，第一主体具有第一机械连接器、第二机械连接器、第一电连接器和第二电连接器，其中第一主体的第一机械连接器被配置成机械地连接到具有第二发电机的第二主体的第二机械连接器，第一主体的第二机械连接器被配置成机械地连接到第二主体的第一机械连接器，第一电连接被配置成与第二主体的第二电连接器电连接，并且第一主体的第二电连接器被配置成与第二主体的第一电连接器电连接；第一发电机，所述第一发电机包括设置在第一主体中的转子和定子，第一发电机在一端与第一机械连接器机械连通并在相对端与第二机械连接器机械连通，第一发电机在一端与第一电连接器电连通并在相对端与第二电连接器电连通；以及涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮联接到转子或与转子集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片，涡轮机叶片被配置成与流过钻孔的流体相互作用，从而使涡轮机叶轮旋转并且使转子旋转以便产生电力。
还公开了一种用于在穿入地面的钻孔中产生电力的方法。所述方法包括将电动涡轮发电机组件设置在钻孔中。所述电动涡轮发电机组件包括：第一主体，所述第一主体被配置成设置在钻孔中，第一主体具有第一机械连接器、第二机械连接器、第一电连接器和第二电连接器，其中第一主体的第一机械连接器被配置成机械地连接到具有第二发电机的第二主体的第二机械连接器，第一主体的第二机械连接器被配置成机械地连接到第二主体的第一机械连接器，第一电连接被配置成与第二主体的第二电连接器电连接，并且第一主体的第二电连接器被配置成与第二主体的第一电连接器电连接；第一发电机，所述第一发电机包括设置在第一主体中的转子和定子，第一发电机在一端与第一机械连接器机械连通并在相对端与第二机械连接器机械连通，第一发电机在一端与第一电连接器电连通并在相对端与第二电连接器电连通；以及涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮联接到转子或与转子集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片，涡轮机叶片被配置成与流过钻孔的流体相互作用。所述方法还包括使流体流过钻孔，从而使涡轮机叶轮旋转，进而使转子旋转，以便产生电力。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件编号相同：
图1是井下组件的剖视图，所述井下组件具有设置在穿入地面的钻孔中的一系列井下模块化涡轮发电机；
图2描绘了井下模块化涡轮发电机的各方面；
图3描绘了两个机械串联联接在一起的井下模块化涡轮发电机的各方面；
图4描绘了处于充油配置的井下模块化涡轮发电机的各方面；
图5描绘了没有导轮的井下模块化涡轮发电机的各方面；
图6描绘了具有无源整流的三个井下模块化涡轮发电机之间的电连接的各方面；
图7描绘了具有有源整流的三个井下模块化涡轮发电机之间的电连接的各方面；以及
图8是用于在穿入地面的钻孔中产生电力的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图，通过示例而非限制的方式在文中给出所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
公开了用于使用模块化涡轮发电机在设置在穿入地面的钻孔中的钻井组件中产生电力的设备和方法的实施方案，所述模块化涡轮发电机可包括交流发电机。涡轮机叶轮连接到转子，使得当钻井液流过涡轮机叶轮中的涡轮机叶片时，涡轮机叶轮旋转，从而转动转子以便产生电力。通过将涡轮机叶轮直接联接到转子，模块化涡轮发电机不需要磁性离合器，因此可以比传统的泥浆发电机更紧凑。每个模块化涡轮发电机被配置成与另一个模块化涡轮发电机机械串联联接。因此，由于每个模块化涡轮发电机的紧凑性质，因此多个模块化发电机可以联接在一起以提供所需电力量。通常，所产生的电力量对应于钻井组件中的井下工具的功率要求。
图1是设置在钻孔2中的底部钻具组件(BHA)9的剖视图，钻孔2穿入具有地层4的地面3。地层4表示正在钻孔的任何感兴趣的地下材料。BHA 9设置在钻管8的远端，例如称为钻柱的连接的钻管的柱。钻头7联接到钻管8并且被配置成切割或分解岩石以形成钻孔2。钻机6被配置成执行钻出钻孔2的操作，例如旋转钻管8并且因此旋转钻头7以钻出钻孔2。此外，钻机6被配置成将钻井液或泥浆泵送通过钻管8，以便从钻孔2冲洗钻屑并且润滑钻头7。
一个或多个井下工具11设置在BHA 9中。井下工具11被配置成执行井下选定功能，例如作为非限制性实例，对地层4或钻孔2执行井下测量。可以使用例如脉冲泥浆或有线钻管的遥测将测量数据发送到地面的接收器13。可以使用遥测将命令从例如接收器13的控制器发送到一个或多个井下工具11。
一个或多个井下工具11需要电力来操作。通过一个或多个井下模块化涡轮发电机10向一个或多个井下工具11供应电力。在图1的实施方案中，三个井下模块化涡轮发电机10串联布置在BHA 9中的泥浆管道14中。流过泥浆管道11的钻井液转动每个井下模块化涡轮发电机10中的涡轮机叶轮，涡轮机叶轮又使相应模块化涡轮发电机10中的发电机中的转子旋转以产生电力。井下电子设备12调节所产生的电力以使其能够由一个或多个井下工具9使用。电力调节的非限制性实施方案包括无源整流、有源整流和/或电压变换。
图2描绘了井下模块化涡轮发电机10的各方面。涡轮发电机10包括具有一个或多个涡轮机叶片21的涡轮机叶轮20，涡轮机叶片21被配置成与流动的钻井液相互作用以使涡轮机叶轮20旋转。任选的导轮25固定到涡轮发电机10的壳体或主体26。导轮25被配置成在钻井液撞击涡轮机叶轮20之前预处理钻井液的流动，以使流动的钻井液以选定的角度撞击涡轮机叶片21从而提高能量转换效率。可以理解，角度是基于涡轮机叶片21的设计来选择的。
涡轮机叶轮20机械地联接到转子22或与转子22集成在一起(例如，涡轮机叶轮和转子共用的整体件)，使得转子22在涡轮机叶轮20旋转时旋转。转子22包括磁体23，其可以是永磁体和/或电磁体。当转子22旋转时，由磁体23产生的磁场围绕具有导体绕组25的定子24旋转。旋转磁场在绕组25中产生电压以提供电力。
设置在涡轮发电机10的一端的第一机械连接器27和设置在涡轮发电机10的相对端的第二机械连接器28联接到壳体26。第一机械连接器27被配置成与将在另一个涡轮发电机10上的第二机械连接器28连接或互锁，使得两个或更多个涡轮发电机10可以按串联配置堆叠。在一个或多个实施方案中，涡轮发电机堆叠中的端部机械连接器可机械连接到电子设备壳体或其他BHA部件，并且堆叠中的端部电连接器可以电连接到电子设备壳体中的井下电子设备或其他BHA部件。
第一机械连接器27附近的第一电连接器29和第二机械连接器28附近的第二电连接器30也联接到壳体26。第一电连接器29和第二电连接器30包括与用于提供到所产生电力的连接的定子绕组25的电连接。第一电连接器29被配置成与将位于另一涡轮发电机10上的第二电连接器30配合。电连接器29和30中的电连接(包括连接的数量及其配置)取决于所需电连接的类型，例如并联连接、串联连接、直通连接、其他连接类型和/或其某种组合。因此，两个或更多个涡轮发电机10的串联堆叠可包括机械堆叠连接和电堆叠连接。
图3是机械联接并且电联接在一起的两个涡轮发电机10的实施方案的剖视图。
图4是处于流体填充配置的井下模块化涡轮发电机10的实施方案的剖视图，其中涡轮发电机10是密封的。在图4的实施方案中，涡轮发电机10填充有油以提供压力补偿，所述压力补偿使施加在涡轮发电机10外部的外部压力与涡轮发电机10内部的油的内部压力平衡。压力补偿使例如套筒40(其将转子与定子分开)的壳体部件能够制造得较薄。较薄的套筒40增加了穿过套筒40并且与定子绕组相互作用的磁通量，从而增加了所产生的电力量。此外，较薄的壳体部件可以使涡轮发电机10较窄，从而提供对钻井液流动的较小阻力并且能够增加电力产生。此外，当套筒由导电材料制成时，因为这将导致较小的涡流并且因此导致套筒中较少的能量损失(即，I2R损失)，所以较薄的套筒也是有利的。与压力补偿相关的部件包括使油进入内部空间的压力补偿通道43、第一压力隔板41和第二压力隔板42。压力隔板41和42用于从外部环境密封电连接器。在一个或多个实施方案中，可以在涡轮发电机以堆叠的方式连接在一起之后完成流体(例如油)的填充。通过以这种方式填充流体，可能需要较少的隔板和与单独填充每个涡轮发电机相关联的其他压力补偿特征。在图4的实施方案中，导轮25的内部部分用作第一机械连接器。
图5描绘了没有导轮25的井下模块化涡轮发电机的各方面。在一个或多个实施方案中，涡轮发电机10的堆叠中的领前或最上面的涡轮发电机10可以不具有导轮25。在这种情况下，在后的涡轮发电机10可以使涡轮机叶轮的旋转方向与在先的涡轮机叶轮的旋转方向相反。对于此实施方案，在相同的流体流撞击在沿相反方向旋转的在后的涡轮机叶轮上之前，从第一涡轮机叶轮离开的流体流动提供了足够的预处理。类似地，对于不具有导轮的两个以上涡轮发电机的堆叠，对于堆叠中的连续涡轮发电机，旋转方向可在一个方向与相反方向之间交替，其中每个在前的涡轮机叶轮为以相反方向旋转的在后的涡轮机叶轮提供足够的预处理流体流动。
可以理解，如果钻井液流速具有超过单个模块化涡轮发电机10的相应转速范围的动态范围，则可以使用模块化涡轮发电机10的堆叠，其中每个涡轮发电机10具有不同的涡轮机叶轮配置，使得可以适应整个动态流体流速范围或动态流体流速范围的所需部分。如果涡轮机叶轮的一种配置可以适应动态流体流速范围，则可以使用相同模块化涡轮发电机10的堆叠来增加所产生的电力量。
如上所述，井下电子设备12可以用于调节所产生的电力以使其能够由一个或多个井下工具9使用。图6描绘了具有无源整流电路和总线电源80的三个井下模块化涡轮发电机之间的电连接的各方面，而图7描绘了具有有源整流电路90和总线电源91的三个井下模块化涡轮发电机之间的电连接的各方面。在图6的实施方案中，每个模块化涡轮发电机10提供与其他涡轮发电机10的三相输出并联的三相电输出。并联的三相电输出被输入到井下电子设备12中，所述井下电子设备12包括无源整流电路以经由总线电源向一个或多个井下工具9提供直流(DC)电力。无源整流涉及使用例如二极管的无源电子部件来对三相输入电力进行整流。在图7的实施方案中，每个模块化涡轮发电机10包括井下电子设备12，所述井下电子设备12在每个涡轮发电机10处提供有源整流电路，以经由DC链路向总线电源91提供DC电压。总线电源91被配置成以所需电压向一个或多个井下工具11提供DC电力。有源整流涉及使用例如晶体管、晶闸管或半导体开关的有源电子部件来对三相输入电力进行整流。全部内容通过引用并入本文的题为“用于井下应用的有源整流器(Active Rectifier ForDownhole Applications)”的专利申请第14711319号公开了在井下环境中的有源整流的实施方案。有源整流方案的一个优点是，尽管每个涡轮发电机10可以由于在一系列级中从钻井液流中提取能量而具有不同的转速，但可以控制每个涡轮发电机10的电压输出以向DC链路提供所需的DC电压输出。
可以理解，涡轮发电机10可以按各种配置机械连接并且电连接。首先，堆叠中的每个涡轮发电机10的涡轮机叶轮或转子可以或可以不机械连接，使得每个涡轮机叶轮或转子以相同的转速旋转。机械地联接涡轮机叶轮或转子的优点是每个涡轮发电机10的交流(AC)输出将与其他AC输出同步。不机械地联接涡轮机叶轮或转子的优点在于避免了机械联接或键连的机械复杂性，并且每个涡轮发电机可以提供独立于其他涡轮发电机电输出的电输出。其次，堆叠中的每个涡轮发电机10的电输出可以并联或串联连接，这取决于提供由无源或有源整流所适应的所需电输出的配置。在一个或多个实施方案中，涡轮机叶轮或转子的机械连接可以通过连接元件实现，所述连接元件固定到所有涡轮机叶轮或转子，使得涡轮机叶轮或转子全部以相同的转速旋转。
图8是用于在穿入地面的钻孔中产生电力的方法80的流程图。框81要求在钻孔中设置电动涡轮发电机组件。所述电动涡轮发电机组件包括：(i)第一主体，所述第一主体被配置成设置在钻孔中，所述第一主体具有第一机械连接器、第二机械连接器、第一电连接器和第二电连接器，其中第一主体的第一机械连接器被配置成机械连接到具有第二发电机的第二主体的第二机械连接器，第一主体的第二机械连接器被配置成机械连接到第二主体的第一机械连接器，第一电连接被配置成与第二主体的第二电连接器电连接，并且第一主体的第二电连接器被配置成与第二主体的第一电连接器电连接；(ii)第一发电机，所述第一发电机包括设置在第一主体中的转子和定子，第一发电机在一端与第一机械连接器机械连通，在相对端与第二机械连接器连通，第一发电机在一端与第一电连接器电连通，在相对端与第二电连接器电连通；以及(iii)涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮联接到转子或与转子集成在一起，并且具有一个或多个涡轮机叶片，所述涡轮机叶片被配置成与流过钻孔的流体相互作用。框82要求使流体流过钻孔，从而使涡轮机叶轮旋转，进而使转子旋转，以便产生电力。
方法80还可以包括使用第一主体的第二机械连接器和第二电连接器以及第二主体的第一机械连接器和第一电连接器将第一主体联接到第二主体。
方法80还可以包括使用电连接到第一发电机和第二发电机的单个无源整流器电路来对来自第一发电机和第二发电机的输出进行整流。方法80还可以包括使用电连接到第一发电机的第一有源整流器电路和电联接到第二发电机的第二有源整流器电路来对来自第一发电机和第二发电机的输出进行整流。
方法80还可以包括使用充油通道补偿第一主体外部的压力。
方法80还可以包括在流体撞击涡轮机叶轮之前使用导轮调节流体的流动。
实施方案1.一种用于在穿入地面的钻孔中产生电力的设备，所述设备包括：第一主体，所述第一主体被配置成设置在钻孔中，第一主体具有第一机械连接器、第二机械连接器、第一电连接器和第二电连接器，其中第一主体的第一机械连接器被配置成机械地连接到具有第二发电机的第二主体的第二机械连接器，第一主体的第二机械连接器被配置成机械地连接到第二主体的第一机械连接器，第一电连接被配置成与第二主体的第二电连接器电连接，并且第一主体的第二电连接器被配置成与第二主体的第一电连接器电连接；第一发电机，所述第一发电机包括设置在第一主体中的转子和定子，第一发电机在一端与第一机械连接器机械连通并在相对端与第二机械连接器机械连通，第一发电机在一端与第一电连接器电连通并在相对端与第二电连接器电连通；以及涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮联接到转子或与转子集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片，涡轮机叶片被配置成与流过钻孔的流体相互作用，从而使涡轮机叶轮旋转以及转子旋转以便产生电力。
实施方案2.根据任何先前实施方案的设备，其中第一发电机是交流发电机，其中转子包括磁体，并且定子包括导体绕组。
实施方案3.根据任何先前实施方案的设备，所述设备还包括联接到第一主体的导轮，所述导轮被配置成调节流体到涡轮机叶轮的流动。
实施方案4.根据任何先前实施方案的设备，所述设备还包括具有第二发电机的第二主体，所述第二主体使用第一主体的第一机械连接器和第一电连接器以及第二主体的第二机械连接器和第二电连接器联接到具有第一发电机的第一主体。
实施方案5.根据任何先前实施方案的设备，其中第二主体包括联接到第二发电机的涡轮机叶轮，并且第一主体和第二主体不包括被配置成调节流体到相应涡轮机叶轮的流动的导轮。
实施方案6.根据任一先前实施方案的设备，其中第一主体的涡轮机叶轮与第二主体的涡轮机叶轮沿相反方向旋转。
实施方案7.根据任一先前实施方案的设备，所述设备还包括井下电子设备，所述井下电子设备被配置成对来自第一发电机和第二发电机的电输出进行整流。
实施方案8.根据任一先前实施方案的设备，其中井下电子设备包括电连接到第一发电机和第二发电机的单个无源整流器电路。
实施方案9.根据任一先前实施方案的设备，其中井下电子设备包括电连接到第一发电机的第一有源整流器电路和电联接到第二发电机的第二有源整流器电路。
实施方案10.根据任一先前实施方案的设备，其中第一有源整流器电路设置在第一主体中，并且第二有源整流器电路设置在第二主体中。
实施方案11.根据任一先前实施方案的设备，其中第一主体和第二主体的涡轮机叶轮机械地联接。
实施方案12.根据任一先前实施方案的设备，其中第一主体和第二主体的涡轮机叶轮未机械地联接。
实施方案13.根据任一先前实施方案的设备，其中第一主体包括流体填充通道，所述流体填充通道被配置成补偿第一主体外部的压力。
实施方案14.根据任一先前实施方案的设备，其中涡轮机叶轮直接联接到转子，使得涡轮机叶轮的一次旋转引起转子的一次旋转。
实施方案15.一种用于在穿入地面的钻孔中产生电力的方法，所述方法包括：将电动涡轮发电机组件设置在钻孔中，所述电动涡轮发电机组件包括：第一主体，所述第一主体被配置成设置在钻孔中，第一主体包括第一机械连接器、第二机械连接器、第一电连接器和第二电连接器，其中第一主体的第一机械连接器被配置成机械地连接到具有第二发电机的第二主体的第二机械连接器，第一主体的第二机械连接器被配置成机械地连接到第二主体的第一机械连接器，第一电连接被配置成与第二主体的第二电连接器电连接，并且第一主体的第二电连接器被配置成与第二主体的第一电连接器电连接；第一发电机，所述第一发电机包括设置在第一主体中的转子和定子，第一发电机在一端与第一机械连接器机械连通并在相对端与第二机械连接器机械连通，第一发电机在一端与第一电连接器电连通并在相对端与第二电连接器电连通；以及涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮联接到转子或与转子集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片，涡轮机叶片被配置成与流过钻孔的流体相互作用；使流体流过钻孔，从而使涡轮机叶轮旋转，进而使转子旋转，以便产生电力。
实施方案16.根据任一先前实施方案的方法，所述方法还包括使用第一主体的第二机械连接器和第二电连接器以及第二主体的第一机械连接器和第一电连接器将第一主体联接到第二主体。
实施方案17.根据任一先前实施方案的方法，所述方法还包括使用电连接到第一发电机和第二发电机的单个无源整流器电路来对来自第一发电机和第二发电机的输出进行整流。
实施方案18.根据任一先前实施方案的方法，所述方法还包括使用电连接到第一发电机的第一有源整流器电路和电联接到第二发电机的第二有源整流器电路来对来自第一发电机和第二发电机的输出进行整流。
实施方案19.根据任一先前实施方案的方法，所述方法还包括使用填充流体的通道补偿第一主体外部的压力。
实施方案20.根据任一先前实施方案的方法，所述方法还包括在流体撞击涡轮机叶轮之前使用导轮调节流体的流动。
已经用冠词“一(a、an)”引入了实施方案的元件。这些冠词旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”和“具有”等旨在是包括性的，使得可以存在除所列元件之外的额外元件。当与至少两个术语的列表一起使用时，连接词“或”旨在表示任何术语或术语组合。术语“配置”涉及装置执行装置所配置的功能或操作所需的装置的一个或多个结构限制。术语“第一”和“第二”用于区分元件，并不用于表示特定顺序。
文中描绘的流程图仅是示例。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所述图或其中描述的步骤(或操作)进行许多变化。例如，可以按不同的顺序执行步骤，或者可以添加、删除或修改步骤。所有这些变化都被认为是要求保护的发明的一部分。
本文说明性公开的公开内容可以在缺少本文未具体公开的任何元件的情况下实施。
虽然已经示出和描述了一个或多个实施方案，但可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行修改和替换。因此，应理解，已经通过说明而非限制的方式描述了本发明。
应认识到，各种部件或技术可提供某些必要或有益的功能或特征。因此，支持所附权利要求及其变型所需的这些功能和特征被认为是作为本文教导的一部分和所公开的本发明的一部分而固有地包括在内。
尽管已经参考示例性实施方案描述了本发明，但应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等效物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，将理解许多修改以使特定仪器、情况或材料适应本发明的教导。因此，希望本发明不限于作为实施本发明的最佳方式而公开的特定实施方案，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方案。

Claims (15)

1.一种用于在穿入地面(3)的钻孔中产生电力的设备，所述设备的特征在于：
第一主体(26)，所述第一主体被配置成设置在所述钻孔(2)中，所述第一主体(26)具有第一机械连接器(27)、第二机械连接器(28)、第一电连接器(29)和第二电连接器(30)，其中所述第一主体(26)的所述第一机械连接器(27)被配置成机械地连接到具有第二发电机的第二主体(26)的第二机械连接器(28)，所述第一主体(26)的所述第二机械连接器(28)被配置成机械地连接到所述第二主体(26)的所述第一机械连接器(27)，所述第一电连接被配置成与所述第二主体(26)的所述第二电连接器(30)电连接，并且所述第一主体(26)的所述第二电连接器(30)被配置成与所述第二主体(26)的所述第一电连接器(29)电连接；
第一发电机，所述第一发电机包括设置在所述第一主体(26)中的转子(22)和定子(24)，所述第一发电机在一端与所述第一机械连接器(27)机械连通并在相对端与所述第二机械连接器(28)机械连通，所述第一发电机在一端与所述第一电连接器(29)电连通并在相对端与所述第二电连接器(30)电连通；以及
涡轮机叶轮(20)，所述涡轮机叶轮联接到所述转子(22)或与所述转子(22)集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片(21)，所述涡轮机叶片被配置成与流过所述钻孔(2)的流体相互作用，从而使所述涡轮机叶轮(20)旋转并且使所述转子(22)旋转以便产生所述电力。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一发电机是交流发电机，其中所述转子(22)包括磁体(23)，并且所述定子(24)包括导体绕组。
3.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括联接到所述第一主体(26)的导轮(25)，所述导轮(25)被配置成调节所述流体到所述涡轮机叶轮(20)的流动。
4.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括具有所述第二发电机的所述第二主体(26)，所述第二主体使用所述第一主体(26)的所述第一机械连接器(27)和所述第一电连接器(29)以及所述第二主体(26)的所述第二机械连接器(28)和所述第二电连接器(30)联接到具有所述第一发电机的所述第一主体(26)。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第二主体(26)包括联接到所述第二发电机的涡轮机叶轮(20)，并且所述第一主体(26)和所述第二主体(26)不包括被配置成调节所述流体到所述相应涡轮机叶轮(20)的流动的导轮(25)。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一主体(26)的所述涡轮机叶轮(20)与所述第二主体(26)的所述涡轮机叶轮(20)沿相反方向旋转。
7.根据权利要求4所述的设备，所述设备还包括井下电子设备(12)，所述井下电子设备被配置成对来自所述第一发电机和所述第二发电机的电输出进行整流。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述井下电子设备(12)包括电连接到所述第一发电机和所述第二发电机的单个无源整流器电路。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述井下电子设备(12)包括电连接到所述第一发电机的第一有源整流器电路和电联接到所述第二发电机的第二有源整流器电路。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一有源整流器电路设置在所述第一主体(26)中，并且所述第二有源整流器电路设置在所述第二主体(26)中。
11.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一主体(26)和所述第二主体(26)的所述涡轮机叶轮(20)机械地联接。
12.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一主体(26)和所述第二主体(26)的所述涡轮机叶轮(20)未机械地联接。
13.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一主体(26)包括流体填充通道，所述流体填充通道被配置成补偿所述第一主体(26)外部的压力。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述涡轮机叶轮(20)直接联接到所述转子(22)，使得所述涡轮机叶轮(20)的一次旋转引起所述转子(22)的一次旋转。
15.一种用于在穿入地面(3)的钻孔(2)中产生电力的方法(80)，所述方法(80)的特征在于：
将电动涡轮发电机组件设置在所述钻孔(2)中，所述电动涡轮发电机组件包括：
第一主体(26)，所述第一主体被配置成设置在所述钻孔(2)中，所述第一主体(26)包括第一机械连接器(27)、第二机械连接器(28)、第一电连接器(29)和第二电连接器(30)，其中所述第一主体(26)的所述第一机械连接器(27)被配置成机械地连接到具有第二发电机的第二主体(26)的第二机械连接器(28)，所述第一主体(26)的所述第二机械连接器(28)被配置成机械地连接到所述第二主体(26)的所述第一机械连接器(27)，所述第一电连接(29)被配置成与所述第二主体(26)的所述第二电连接器(30)电连接，并且所述第一主体(26)的所述第二电连接器(30)被配置成与所述第二主体(26)的所述第一电连接器(29)电连接；
第一发电机，所述第一发电机包括设置在所述第一主体(26)中的转子(22)和定子(24)，所述第一发电机在一端与所述第一机械连接器(27)机械连通并在相对端与所述第二机械连接器(28)机械连通，所述第一发电机在一端与所述第一电连接器(29)电连通并在相对端与所述第二电连接器(30)电连通；以及
涡轮机叶轮(20)，所述涡轮机叶轮联接到所述转子(22)或与所述转子(22)集成在一起，并且包括一个或多个涡轮机叶片(21)，所述涡轮机叶片被配置成与流过所述钻孔(2)的流体相互作用；
使流体流过所述钻孔(2)，使所述涡轮机叶轮(20)旋转，进而使所述转子(22)旋转，以便产生所述电力。
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