La exploración de recursos de pozos geotérmicos de alta temperatura enfrenta entornos de alta temperatura y alta presión en el fondo del pozo. El turbodrill de metal completo tiene las ventajas de resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión, y tiene buenas perspectivas de aplicación. Los componentes hidráulicos de múltiples etapas, que consisten en estatores y rotores, son clave para el turbodrill. El propósito de este artículo es proporcionar una base para el diseño de las palas del turbodrill con fluido de perforación de alta densidad en condiciones de alta temperatura. Basado en la ecuación básica del flujo de dos fases de pseudo-fluido y la ecuación de Bernoulli modificada, se establece un modelo matemático para el acoplamiento del flujo de fluido viscoso de dos fases con la pala del turbodrill. Se propone un modelo de predicción del rendimiento de la pala de una sola etapa y se extiende a palas de múltiples etapas. Se establece un modelo de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) de un canal de pala de turbodrill de 100 etapas, y se presentan los resultados de simulación de palas de múltiples etapas para diferentes propiedades del fluido. El análisis confirma la influencia de la viscosidad del fluido y la densidad del fluido en el rendimiento de salida del turbodrill. Los resultados de la investigación muestran que, en comparación con la condición de agua clara, las condiciones de alta viscosidad y alta densidad (viscosidad 16 mPas, densidad 1.4 g/cm) aumentarán el par de frenado del turbodrill en un 24.2%, la potencia máxima en un 19.8% y la caída de presión en un 52.1%. Los resultados serán beneficiosos para la modificación del modelo geométrico de la pala y guiarán la aplicación en el sitio del turbodrill para mejorar la eficiencia de perforación.