[发明专利]一种等离子体液动动力旋转钻具

摘要

本发明公开了一种等离子体液动动力旋转钻具，涉及地质勘探、石油、天然气、油页岩等钻井工具领域，其利用高压脉冲放电系统通过高压正电极和负电极对极间间隙中的钻井液进行放电，电极间击穿产生高温高压等离子体，温度和压力迅速增大，等离子体的膨胀势能和热辐射的压力压缩了周围的钻井液，形成的水激波通入液动动力旋转钻具中，从而驱动传动轴进行旋转，最终驱动钻头回转破碎岩石。

主权项

1.一种等离子体液动动力旋转钻具，其特征在于：包括液电效应产生装置和液动动力旋转钻具(22)；所述的液电效应产生装置包括钻杆(21)、上接头(19)、外壳(1)、下接头(20)、单向阀体(2)、密封圈(3)、弹簧(4)、负极接线柱(5)、正极接线柱(17)、高压正电极(12)、负电极(11)、第一螺栓(6)、第二螺栓(15)、中心轴(7)、压帽(8)、第一绝缘隔环(9)、第二绝缘隔环(10)、第三绝缘隔环(16)、绝缘隔套(13)、下端盖(14)、空心腔(18)、极间间隙(40)、第一环形通孔(41)、第二环形通孔(42)、第一中心孔(43)、第二中心孔(44)、高压电极电缆(45)和负电极电缆(46)；外壳(1)上端具有内螺纹形成上接头(19)，上接头(19)与上部钻杆(21)相连；外壳(1)下端具有外螺纹形成下接头(20)，下接头(20)用于连接液动动力旋转钻具(22)；外壳(1)与下端盖(14)用台阶固定；绝缘隔套(13)、高压正电极(12)和第一绝缘隔环(9)顺序安装使高压正电极(12)与外壳(1)保持绝缘；第三绝缘隔环(16)、负电极(11)和第二绝缘隔环(10)依次放置在下端盖(14)；压帽(8)通过中心轴与下端盖(14)固定；压帽(8)上端安装单向阀体(2)；高压电极电缆(45)和负电极电缆(46)分别通过正极接线柱(17)与负极接线柱(5)与地面脉冲电源(47)相连，为等离子体通道形成的同时形成电流回路创造了通道；绝缘隔套(13)、第一绝缘隔环(9)、第二绝缘隔环(10)和第三绝缘隔环(16)为尼龙材料；高压正电极(12)与负电极(11)之间形成极间间隙(40)，在极间间隙(40)中产生等离子体通道；压帽(8)设有第一环形通孔(41)，为钻井液流入提供通道，压帽(8)中间设有第一中心孔(43)，中心轴(7)从第一中心孔(43)中穿过；外壳(1)、下端盖(14)、压帽(8)、单向阀体(2)为不锈钢材料，高压正电极(12)为铜质环棒；负电极(11)由环状的不锈钢材质的钢管制成。