[发明专利]用于钻杆内的增压装置及流体喷射导向钻具

权利要求书

1.用于钻杆内的增压装置，其特征在于：包括与钻杆钻铤连接的第一动力装置，与钻头(23)相对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；

所述第一动力装置为上涡轮(7)；

所述第二动力装置包括：动力涡轮(12)，与动力涡轮(12)一体式、并置于涡轮腔(14)内的压缩涡轮(13)，所述涡轮腔(14)底部通过阀片组连通至钻头(23)上的高压喷嘴(24)处；

所述上涡轮(7)与动力涡轮(12)在钻井液流动压力下自动旋转，且旋向相反。

2.根据权利要求1所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述涡轮腔(14)的腔体呈上大下小喇叭状，压缩涡轮(13)轮廓与涡轮腔(14)的腔体相适应，涡轮腔(14)底部连通有高压腔(18)，高压腔(18)底部与钻头(23)可相对转动式插接，经压缩涡轮(13)增压后的钻井液通过高压腔(18)流至钻头(23)上的高压喷嘴(24)处喷出。

3.根据权利要求2所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述高压腔(18)的腔壁为双层结构，所述双层结构将高压腔(18)分为内腔体和外腔体，所述内腔体内设置有带有压杆(19)的上阀片(21)，上阀片(21)与钻头(21)上固设的下阀片(22)贴合，所述上阀片(21)和下阀片(22)组成所述阀片组。

4.根据权利要求3所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述外腔体内设置有活塞(20)，活塞(20)相对于外腔体的内侧设置有弹性件(16)。

5.根据权利要求3所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述压杆(19)上部设置有连通高压腔(18)的分流孔，所述压杆(19)下部通过处于压缩状态的弹性可伸缩结构连接至上阀片(21)，使上阀片(21)以一定压持力抵紧下阀片(22)。

6.根据权利要求3或5所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述上阀片(21)为设有至少一个第一偏心通孔的圆形阀片，所述下阀片(22)为设有至少二个且以上阀片(22)圆心为中心均布的第二偏心通孔的圆形阀片，当所述钻头(23)旋转时，所述第二偏心通孔以一定频率与所述第一偏心通孔交替连通，使高压腔(18)内高压流体通过连通的第一偏心通孔和第二偏心通孔间歇进入钻头(23)的高压喷嘴(24)处喷出。

7.根据权利要求6所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述下阀片(22)为设有至少三个，且以上阀片(22)圆心为中心均布的第二偏心通孔的圆形阀片，当所述钻头(23)旋转时，所述第二偏心通孔以一定频率与所述第一偏心通孔交替连通，使高压腔(18)内高压流体通过连通的第一偏心通孔和第二偏心通孔间歇进入钻头(23)的高压喷嘴(24)处喷出。

8.根据权利要求2所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述高压腔(18)与钻头(23)插接处设置有密封圈结构。

9.根据权利要求1所述的用于钻杆内的增压装置，其特征在于：所述调控装置包括与上涡轮(7)依次连接的发电机(8)、稳定电机(9)、测控电路板(10)和姿态传感器(11)，所述测控电路板(10)和姿态传感器(11)设置在稳定电机(9)的延长壳体内，所述稳定电机(9)的延长壳体尾部与第二动力装置的动力涡轮(12)连接。

10.一种流体喷射导向钻具，其特征在于，所述流体喷射导向钻具包括如权利要求1-9中任一项所述的用于钻杆内的增压装置，还包括套设在增压装置外周的外筒(17)、连接在外筒(17)上端的钻铤、连接在外筒(17)下端的钻头(23)，所述外筒(17)内腔一部分钻井液经钻头(23)的低压水眼(25)流出，另一部分钻井液经增压装置增压后通过钻头(23)的高压喷嘴(24)流出。