[发明专利]超声波高频冲击钻井装置有效
| 申请号： | 201810110656.7 | 申请日： | 2018-02-05 |
| 公开（公告）号： | CN108278078B | 公开（公告）日： | 2020-01-24 |
| 发明（设计）人： | 宋恒宇;李根生;史怀忠;陈振良;纪照生;赵贺谦 | 申请（专利权）人： | 中国石油大学(北京) |
| 主分类号： | E21B4/16 | 分类号： | E21B4/16;E21B10/00;F03B13/02;H02K7/18 |
| 代理公司： | 11127 北京三友知识产权代理有限公司 | 代理人： | 党晓林;陈烨 |
| 地址： | 102249*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种超声波高频冲击钻井装置，该超声波高频冲击钻井装置包括：中空的外壳体，其下部连接有外部钻头；设置在所述外部钻头中的超声波变幅杆；固定在所述超声波变幅杆下端的内部钻头；设置在所述超声波变幅杆上端的超声波换能器；所述外壳体的内侧至所述外部钻头之间形成有钻井液通道；动力机构，其包括：设置在所述钻井液通道中的涡轮，由所述涡轮驱动的交流发电机，与所述超声波换能器电性连接的变频器；所述涡轮能被所述钻井液通道中的钻井液驱动并带动所述内部钻头旋转，所述内部钻头的旋转方向与所述外部钻头的旋转方向相反。本发明能够提高钻井速度，降低钻井成本。 | ||
| 搜索关键词： | 钻头 超声波变幅杆 钻井液通道 高频冲击 钻井装置 超声波 超声波换能器 外部 外壳体 涡轮 旋转方向相反 交流发电机 电性连接 动力机构 涡轮驱动 钻井成本 变频器 中空的 钻井液 上端 钻井 驱动 | ||
【主权项】：
1.一种超声波高频冲击钻井装置，其特征在于，包括：/n中空的外壳体，其下部连接有外部钻头；/n设置在所述外部钻头中的超声波变幅杆；/n固定在所述超声波变幅杆下端的内部钻头；所述内部钻头的刀翼数少于外部钻头的刀翼数，所述内部钻头的位置比所述外部钻头的位置更靠近井底，所述内部钻头与所述外部钻头之间的位置差在2毫米至5毫米之间；/n设置在所述超声波变幅杆上端的超声波换能器；所述外壳体的内侧至所述外部钻头之间形成有钻井液通道；/n动力机构，其包括：设置在所述钻井液通道中的涡轮，由所述涡轮驱动的交流发电机，与所述超声波换能器电性连接的变频器；所述变频器能将所述交流发电机产生的交流电的频率提高到30千赫兹；所述动力机构还包括：导线、集电环，/n所述导线将所述交流发电机和所述集电环电性连接，以将所述交流发电机产生的交流电传递给所述集电环；/n所述集电环与所述超声波换能器电性连接，所述集电环将所述交流电对应的电能传递给所述超声波换能器，所述超声波换能器将所述电能转换为机械能，并产生高频机械振动，所述超声波变幅杆将所述高频机械振动放大；所述超声波变幅杆的振动频率与岩石的固有频率相同或相接近；/n所述涡轮能被所述钻井液通道中的钻井液驱动并带动所述内部钻头旋转，所述内部钻头的旋转方向与所述外部钻头的旋转方向相反，所述内部钻头能产生高频轴向冲击。/n
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