本发明涉及钻井工程，尤其涉及一种复合石油钻井提速装置。
背景技术：
1、随着石油钻井技术的不断发展,提高钻井速度是石油钻井中需要解决的技术要求，在不同的地质结构、岩层中，钻井进尺的速度是有区别的，现在钻井过程存在钻井进尺深、地下岩石层复杂、硬度高等特点。现有的钻井生产中，下部钻具组合常规情况是：钻头+钻具转换接头+扶正器+钻铤+钻杆，或者是钻头+螺杆钻具+钻铤+钻杆等，动力来源是钻机转盘或者螺杆钻具。当遇有硬地层时，钻头磨损严重，钻进比较困难。现有技术大多是在现有工具上研发，如提升钻头速度，增加钻头、钻铤强度等方式来满足需要，但该种结构设置提速效果都不明显，在遇到坚硬的地层时，钻头钻进时切削破碎岩石困难，进尺速度低，无法满足石油钻井工程提高钻井速度的要求。
2、因此，需要针对上述缺陷开发一种复合石油钻井提速装置。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种复合石油钻井提速装置，能够解决现有技术钻井过程中，钻头在井下工作遇到坚硬的地层时，钻头钻进时切削破碎岩石困难，进尺速度低的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
3、本发明一种复合石油钻井提速装置，安装于钻头与钻铤之间，包括高寿命马达和次声波提速器，所述次声波提速器包括次声波输出组件和连接组件；所述高寿命马达包括传动组件、驱动马达和安装组件，所述安装组件与所述钻铤连接；所述驱动马达的一端与所述安装组件连接，另一端与所述传动组件连接；所述传动组件通过所述连接组件与所述钻头连接；所述次声波输出组件安装于所述连接组件上，所述次声波输出组件能够输出次声波对岩石进行辅助破碎。
4、进一步的，所述次声波输出组件包括连接外壳、次声波增强器、声波传导器、次声波发射器、控制单元和储能电池，所述连接外壳与所述连接组件固定连接，所述连接外壳上设有用于容纳所述次声波增强器、所述声波传导器、所述次声波发射器、所述控制单元和所述储能电池的容纳腔；所述控制单元同时与所述储能电池和所述次声波发射器电连接；所述声波传导器同时与所述次声波发射器和所述次声波增强器电连接；所述连接组件依次贯穿所述连接外壳、所述控制单元、所述储能电池、所述次声波发射器、所述声波传导器和所述次声波增强器与所述钻头连接。
5、进一步的，所述连接组件包括第一接头、连接支撑轴和第二接头，所述第一接头的右侧设有与所述钻头可拆卸连接的台阶孔，左侧伸入所述容纳腔内，所述第一接头的左侧设有与所述连接外壳卡合的卡台；所述连接支撑轴贯穿所述次声波输出组件、且同时与所述第一接头和所述第二接头固定连接；所述第二接头的两侧均设有螺纹柱，位于左侧的螺纹柱与所述传动组件固定连接，位于右侧的螺纹柱与所述连接外壳连接，所述第二接头的右侧端面与所述储能电池相抵，所述第二接头的中间设有与所述连接外壳左侧端面卡合的卡凸。
6、进一步的，所述传动组件包括万向轴总成和次传动轴总成，所述万向轴总成的一端与所述驱动马达连接，另一端通过所述次传动轴总成与所述第二接头连接；所述次传动轴总成上设有与所述第二接头适配的传动安装口。
7、进一步的，所述安装组件包括旁通阀总成和防掉总成，所述防掉总成的一端与所述驱动马达连接，另一端通过所述旁通阀总成与所述钻铤连接。
8、进一步的，所述连接外壳的左右两端均设有与所述容纳腔连通、且与所述连接支撑轴同轴设置的螺纹孔，位于右侧的所述螺纹孔上固定安装有所述第一接头，位于左侧的所述螺纹孔上固定安装有所述第二接头，所述螺纹孔的内径大于所述容纳腔的内径。
9、进一步的，所述钻头上设有与所述螺纹孔连接的螺纹接头，所述螺纹孔为与所述螺纹接头适配的结构。
10、进一步的，所述次声波增强器与所述第一接头之间通过提速短节壳体连接，所述提速短节壳体为将次声波传导至硬岩层的传导介质。
11、进一步的，所述第二接头、所述第一接头和所述连接支撑轴上均设有过液孔。
12、进一步的，所述钻头、所述次声波输出组件、所述连接组件、所述传动组件、所述驱动马达和所述安装组件均同轴设置；所述储能电池为高能防水电池。
13、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
14、本发明一种复合石油钻井提速装置，应用在石油钻井、地质勘探等钻井领域，用于在石油钻井过程中提高硬地层钻井进尺速度。该装置是一套组合式工具，在钻井过程中配合钻铤、钻杆等结构进行复合钻进，使用中提速效果显著。该装置主要是针对硬地层进行工作，产生的破碎机理是，通过次声波输出组件产生高强次声波，次声波对硬地层的岩石造成微裂纹，在钻头的作用下，提高钻头对岩石的切削、碎岩等，加快钻头的钻进速度，以达到提高钻井进尺速度的目的。
15、此外，若该提速装置在使用中出现故障，不会对钻井产生任何危险及事故，就相当于原常规的钻具组合，即该提速装置作为一个转换接头安装在钻头与扶正器中间，使用安全系数更高。
1.一种复合石油钻井提速装置，安装于钻头(2)与钻铤之间，其特征在于：包括高寿命马达和次声波提速器，所述次声波提速器包括次声波输出组件(1)和连接组件(3)；所述高寿命马达包括传动组件(4)、驱动马达(5)和安装组件(6)，所述安装组件(6)与所述钻铤连接；所述驱动马达(5)的一端与所述安装组件(6)连接，另一端与所述传动组件(4)连接；所述传动组件(4)通过所述连接组件(3)与所述钻头(2)连接；所述次声波输出组件(1)安装于所述连接组件(3)上，所述次声波输出组件(1)能够输出次声波对岩石进行辅助破碎。
2.根据权利要求1所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述次声波输出组件(1)包括连接外壳(11)、次声波增强器(12)、声波传导器(13)、次声波发射器(14)、控制单元(15)和储能电池(16)，所述连接外壳(11)与所述连接组件(3)固定连接，所述连接外壳(11)上设有用于容纳所述次声波增强器(12)、所述声波传导器(13)、所述次声波发射器(14)、所述控制单元(15)和所述储能电池(16)的容纳腔；所述控制单元(15)同时与所述储能电池(16)和所述次声波发射器(14)电连接；所述声波传导器(13)同时与所述次声波发射器(14)和所述次声波增强器(12)电连接；所述连接组件(3)依次贯穿所述连接外壳(11)、所述控制单元(15)、所述储能电池(16)、所述次声波发射器(14)、所述声波传导器(13)和所述次声波增强器(12)与所述钻头(2)连接。
3.根据权利要求2所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述连接组件(3)包括第一接头(31)、连接支撑轴(32)和第二接头(33)，所述第一接头(31)的右侧设有与所述钻头(2)可拆卸连接的台阶孔，左侧伸入所述容纳腔内，所述第一接头(31)的左侧设有与所述连接外壳(11)卡合的卡台；所述连接支撑轴(32)贯穿所述次声波输出组件(1)、且同时与所述第一接头(31)和所述第二接头(33)固定连接；所述第二接头(33)的两侧均设有螺纹柱，位于左侧的螺纹柱与所述传动组件(4)固定连接，位于右侧的螺纹柱与所述连接外壳(11)连接，所述第二接头(33)的右侧端面与所述储能电池(16)相抵，所述第二接头(33)的中间设有与所述连接外壳(11)左侧端面卡合的卡凸。
4.根据权利要求3所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述传动组件(4)包括万向轴总成(41)和次传动轴总成(42)，所述万向轴总成(41)的一端与所述驱动马达(5)连接，另一端通过所述次传动轴总成(42)与所述第二接头(33)连接；所述次传动轴总成(42)上设有与所述第二接头(33)适配的传动安装口。
5.根据权利要求4所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述安装组件(6)包括旁通阀总成(61)和防掉总成(62)，所述防掉总成(62)的一端与所述驱动马达(5)连接，另一端通过所述旁通阀总成(61)与所述钻铤连接。
6.根据权利要求5所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述连接外壳(11)的左右两端均设有与所述容纳腔连通、且与所述连接支撑轴(32)同轴设置的螺纹孔，位于右侧的所述螺纹孔上固定安装有所述第一接头(31)，位于左侧的所述螺纹孔上固定安装有所述第二接头(33)，所述螺纹孔的内径大于所述容纳腔的内径。
7.根据权利要求3所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述钻头(2)上设有与所述螺纹孔连接的螺纹接头，所述螺纹孔为与所述螺纹接头适配的结构。
8.根据权利要求3所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述次声波增强器(12)与所述第一接头(31)之间通过提速短节壳体(17)连接，所述提速短节壳体(17)为将次声波传导至硬岩层的传导介质。
9.根据权利要求3所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述第二接头(33)、所述第一接头(31)和所述连接支撑轴(32)上均设有过液孔(321)。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的复合石油钻井提速装置，其特征在于：所述钻头(2)、所述次声波输出组件(1)、所述连接组件(3)、所述传动组件(4)、所述驱动马达(5)和所述安装组件(6)均同轴设置；所述储能电池(16)为高能防水电池。
