流体增压装置及流体脉冲旋转导向钻具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115898291A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202111164305.2(51)Int.Cl.(22)申请日2021.09.30E21B19/08(2006.01)E21B21/08(2006.01)(71)申请人中石化石油工程技术服务有限公司E21B21/10(2006.01)地址100029北京市朝阳区惠新东街甲6号E21B7/04(2006.01)第12层E21B7/18(2006.01)申请人中石化经纬有限公司E21B17/10(2006.01)中石化经纬有限公司地质测控技术E21B17/16(2006.01)研究院(72)发明人朱杰然马清明杨全进侯树刚肖红兵袁晓琪李静张艳梅崔海波郭淑会陶鑫(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师骆英静权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称流体增压装置及流体脉冲旋转导向钻具(57)摘要本发明公开了一种液体增压装置，包括与钻杆钻铤连接的第一动力装置，与钻头同步旋转设置的第二动力装置和连接在第一动力装置和第二动力装置之间的调控装置；第一动力装置为涡轮；第二动力装置包括：高压泵，位于高压泵下端的高压腔和位于高压腔底端的电磁阀，高压腔通过电磁阀的阀口连通到钻头的高压孔及高压喷嘴处；本发明同时提供了一种流体脉冲旋转导向钻具，设置的电磁阀阀口与高压孔相互对应且固定，同步转动，保证了密封的稳定性，保证了喷射钻井液的压力，同时提高定向破岩的可靠性，设计的双层高压腔，结合活塞的上下移动，在很大程度上确保了喷射压力，本发明整体结构简单紧凑，具有更高的可靠性和更长的使用寿命。CN115898291ACN115898291A权利要求书1/2页1.一种液体增压装置，其特征在于：包括与钻杆钻铤连接的第一动力装置，与钻头(24)同步旋转设置的第二动力装置和连接在所述第一动力装置和所述第二动力装置之间的调控装置；所述第一动力装置为涡轮(4)；所述第二动力装置包括：高压泵(11)，位于所述高压泵(11)下端的高压腔(17)和位于所述高压腔(17)底端的电磁阀(21)，所述高压腔(17)通过所述电磁阀(21)的阀口连通到所述钻头(24)的高压孔(23)及高压喷嘴(25)处。2.如权利要求1所述的液体增压装置，其特征在于，所述高压泵(11)和所述高压腔(17)内贯穿有连接到所述电磁阀(21)处的中心过线杆(14)，所述中心过线杆(14)中穿设有连接到所述电磁阀(21)的导线(15)。3.如权利要求1或2所述的液体增压装置，其特征在于，所述高压泵(11)外设置有外壳(12)，外壳(12)上设置有进液口(27)，且所述高压泵(11)相对于所述外壳(12)内侧的底端设置有泵端轴承(13)，所述高压泵(11)相对于所述外壳(12)外侧的底端设置有下扶正器。4.如权利要求2所述的液体增压装置，其特征在于，所述高压腔(17)的腔体半径小于所述高压泵(11)的半径，且所述高压腔(17)内中心过线杆(14)上下两端设置有过线杆扶正器(16)。5.如权利要求2所述的液体增压装置，其特征在于，所述高压腔(17)为双层管结构，内层管内腔容纳增压钻井液及中心过线杆(14)，外层管外侧腔体为低压腔，容纳非增压钻井液，所述内层管与所述外层管之间形成缓冲腔，所述缓冲腔内设置有带有弹性结构的活塞(20)。6.如权利要求5所述的液体增压装置，其特征在于，所述缓冲腔通过其上侧外腔壁上设置的呼吸口(19)与低压腔连通，活塞底侧与高压腔连通，所述弹性结构为弹簧(18)。7.如权利要求1所述的液体增压装置，其特征在于，所述电磁阀(21)通过阀座(22)固设在钻头(24)上，且所述电磁阀(21)的阀口与钻头(24)的高压孔(23)对应。8.如权利要求7所述的液体增压装置，其特征在于，所述电磁阀(21)至少为两个，且至少两个电磁阀(21)的阀口与钻头(24)的高压孔(23)一一对应。9.如权利要求1所述的液体增压装置，其特征在于，所述调控装置包括与上涡轮(4)依次连接的发电机(5)、内有测控电路板(6)和姿态传感器(8)的电路保护筒(7)和井下电机(9)，所述井下电机(9)通过万向轴(10)连接到第二动力装置的高压泵(11)上。10.一种流体脉冲旋转导向钻具，其特征在于，所述流体脉冲旋转导向钻具包括如权利要求1‑9中任一项所述的液体增压装置，还包括套设在液体增压装置外周的外筒(1)、连接在外筒(1)上端的钻铤、连接在外筒(1)下端的钻头(24)，所述外筒(1)内腔一部分钻井液经钻头(24)的低压水眼(26)流出，另一部分钻井液经液体增压装置增压后通过钻头(24)的高压孔(23)及高压喷嘴(25)喷出。11.根据权利要求10所述的一种流体脉冲