The utility model discloses a high-voltage pulse power hammer drill, which comprises the bottom pressure pulse power device and pulse power hammer; low pressure circulating drilling fluid through the drill pipe into the bottom of high voltage pulse power device, generating a plasma in high intensity pulsed voltage under the effect of the plasma with high density storage and high expansion effect, the the discharge channel rapidly expands outward, in an aqueous medium to form a water shock wave into a power hammer, a power hammer reciprocating motion under the pressure of broken rock. The utility model can reduce drilling cost, reduce energy transmission loss and reduce energy consumption, and can be applied to a plurality of complex hard formations to improve drilling efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种高压脉冲动力锤钻具
本技术涉及地质与油气勘探开发等钻井工具领域,尤其是一种高压脉冲动力锤钻具。
技术介绍
近几年来,液动冲击回转钻进技术在钻井的孔深、孔径、钻井效率和钻头寿命等方面取得不错的进步,被广泛应用于不同的地层和不同地质勘探以及工程勘探中,效果显著,但是也存在一些缺陷。由于高压液流为动力锤的动力,推动冲锤进行往复运动,因此随着钻进地层的加深,对泵压的要求也逐渐增大。泵压不仅要克服冲击器和沿程阻力,还需满足动力锤的工作要求,只有达到一定的泵压,动力锤才能开始工作。水中高压脉冲放电是指将充入电容器中的高电压通过水中脉冲放电形成等离子体贯通通道,放电通道在内部高温高压的作用下向外膨胀,形成强大的冲击波,实现了电能到机械能的转换,也叫做液电效应。近几年来,高压脉冲等离子体技术被逐渐应用到岩石破碎,具有一定的成果,但是也有一些缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压脉冲动力锤钻具。本技术包括井底高压脉冲动力装置和动力锤;所述的井底高压脉冲动力装置包括外壳、上端盖、高压脉冲发生腔、下端盖和空心腔;外壳体主体为圆柱形,外壳体上端和下端设置上接头和下接头,上接头和下接头分别具有内螺纹和外螺纹,外壳上端两侧设有正极接线柱和负极接线柱,高压正电极电缆和负电极电缆分别从接线柱接出到地面高压脉冲电源,外壳下端设置台阶,用于安置上部结构;所述的上端盖为具有凸台的圆板结构,并设有中心孔和和环形通孔,钻进液通过环形通孔从钻杆进入高压脉冲发生腔,凸台上部安装单向阀;所述的单向阀由单向阀体、密封圈和弹簧组成,单向阀体在钻井液压力的作用下向下移动将入口打开,使钻进液流入;所述 ...
【技术保护点】
一种高压脉冲动力锤钻具,其特征在于:包括井底高压脉冲动力装置(2)和动力锤(29);所述的井底高压脉冲动力装置(2)包括外壳(28)、上端盖(8)、高压脉冲发生腔、下端盖(25)和空心腔(14);外壳(28)主体为圆柱形,外壳(28)上端和下端设置上接头(16)和下接头(15),上接头(16)和下接头(15)分别具有内螺纹和外螺纹,外壳(28)上端两侧设有正极接线柱(17)和负极接线柱(5),高压正电极电缆(18)和负电极电缆(11)分别从接线柱接出到地面高压脉冲电源,外壳(28)下端设置台阶,用于安置上部结构;所述的上端盖(8)为具有凸台的圆板结构,并设有中心孔(20)和环形通孔(19),钻进液通过环形通孔(19)从钻杆进入高压脉冲发生腔,凸台上部安装单向阀;所述的单向阀由单向阀体(33)、密封圈(3)和弹簧(4)组成,单向阀体(33)在钻井液压力的作用下向下移动将入口打开,使钻进液流入;所述的下端盖(25)为平板状,在下端盖(25)中心设有与高压正电极(22)和上端盖(8)安装的中心孔(27),中心孔(27)周围为环状的通孔(13),作为高压的钻进液流体流出通道,固定于外壳(28) ...
【技术特征摘要】
1.一种高压脉冲动力锤钻具,其特征在于:包括井底高压脉冲动力装置(2)和动力锤(29);所述的井底高压脉冲动力装置(2)包括外壳(28)、上端盖(8)、高压脉冲发生腔、下端盖(25)和空心腔(14);外壳(28)主体为圆柱形,外壳(28)上端和下端设置上接头(16)和下接头(15),上接头(16)和下接头(15)分别具有内螺纹和外螺纹,外壳(28)上端两侧设有正极接线柱(17)和负极接线柱(5),高压正电极电缆(18)和负电极电缆(11)分别从接线柱接出到地面高压脉冲电源,外壳(28)下端设置台阶,用于安置上部结构;所述的上端盖(8)为具有凸台的圆板结构,并设有中心孔(20)和环形通孔(19),钻进液通过环形通孔(19)从钻杆进入高压脉冲发生腔,凸台上部安装单向阀;所述的单向阀由单向阀体(33)、密封圈(3)和弹簧(4)组成,单向阀体(33)在钻井液压力的作用下向下移动将入口打开,使钻进液流入;所述的下端盖(25)为平板状,在下端盖(25)中心设有与高压正电极(22)和上端盖(8)安装的中心孔(27),中心孔(27)周围为环状的通孔(13),作为高压的钻进液流体流出通道,固定于外壳(28)的台阶上;所述的高压脉冲发生腔包括第一绝缘隔环(9)、第二绝缘隔环(12)、第三绝缘隔环(21)、高压正电极(22)、负电极(23)、绝缘隔套(24),第一绝...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩婧,李强,孙友宏,郭威,赵帅,刘世畅,吕士东,周科,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林,22
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