[发明专利]一种液力脉动冲击钻井装置

摘要

本发明公开了一种液力脉动冲击钻井装置，主要由基座、静阀、动阀、壳体、芯轴、转筒、涡轮定子、涡轮转子、拉杆、支撑帽、支撑套和轴承组成，当钻井液流入所述冲击钻井装置时，钻井液经支撑套进入由涡轮定子和涡轮转子组成的涡轮级，并流入转筒与壳体间形成的空腔，涡轮转子带动转筒转动，使得转筒下端筒体的径向扇形通孔与基座上端筒体的径向扇形通孔周期性地对齐或错开，因此进入基座上端内腔的流体存在压力脉动；当所述转筒转动时，转筒还带动芯轴转动，由于动阀固定于芯轴上而静阀固定于基座上，因此芯轴的转动将使静阀的弧形流道与动阀的弧形流道周期性地对齐或错开，使得本身存在压力振荡的流体再次产生压力振荡，用于加速岩石破碎。

主权项

1.一种液力脉动冲击钻井装置，主要由基座(1)、静阀(2)、动阀(3)、壳体(4)、芯轴(5)、转筒(6)、涡轮定子(7)、涡轮转子(8)、拉杆(9)、支撑帽(10)、支撑套(11)和轴承(12)组成，其特征在于：所述基座(1)与壳体(4)、支撑套(11)与壳体(4)、支撑帽(10)与拉杆(9)、拉杆(9)与转筒(6)、芯轴(5)与转筒(6)、动阀(3)与芯轴(5)、静阀(2)与基座(1)均通过螺纹连接；所述基座(1)设有中空流道，基座(1)的下端设有母扣用于与下部钻具连接，基座(1)上端的筒体设有径向扇形通孔；所述静阀(2)固定于基座(1)内壁，静阀(2)的中心设有沿轴线方向的通孔，通孔旁设有弧形流道；所述动阀(3)的中心设有螺栓孔用于与芯轴(5)下端的螺纹配合，螺栓孔旁设有弧形流道；所述壳体(4)的内壁设有台阶用于支撑涡轮定子(7)，所述涡轮定子(7)通过支撑套(11)压紧固定于壳体(4)上；所述拉杆(9)、支撑帽(10)、支撑套(11)一起组成本冲击钻井装置的防掉单元；所述涡轮转子(8)通过拉杆(9)压紧固定于转筒(6)的上端；所述转筒(6)下端的筒体设有径向扇形通孔；所述转筒(6)的下端与基座(1)间设有轴承(12)用于扶正转筒(6)；所述基座(1)上端筒体的径向扇形通孔与转筒(6)下端筒体的径向扇形通孔位于同一轴向高度，二者可连通；所述静阀(2)的弧形流道与动阀(3)的弧形流道可重合；当钻井液流入所述冲击钻井装置时，钻井液经支撑套(11)进入由涡轮定子(7)和涡轮转子(8)组成的涡轮级，并流入转筒(6)与壳体(4)间形成的空腔，涡轮转子(8)带动转筒(6)转动，使得转筒(6)下端筒体的径向扇形通孔与基座(1)上端筒体的径向扇形通孔周期性地对齐或错开，因此进入基座(1)上端内腔的流体存在压力脉动；当所述转筒(6)转动时，转筒(6)还带动芯轴(5)转动，由于动阀(3)固定于芯轴(5)上而静阀(2)固定于基座(1)上，因此芯轴(5)的转动将使静阀(2)的弧形流道与动阀(3)的弧形流道周期性地对齐或错开，使得本身存在压力振荡的流体再次产生压力振荡，用于加速岩石破碎。/n