CN116696255A - 一种电磁换向式井下增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁换向式井下增压装置，属于石油钻井设备技术领域，包括增压器及钻头，钻头上设置喷嘴和钻头水眼，增压器包括电磁阀座、增压缸、泄流短节；电磁阀座内部设置电磁阀，电磁阀座上设置电磁阀座流道；增压缸内设置活塞杆，活塞杆上端的活塞将增压缸内腔分隔为无杆腔、有杆腔；增压缸上设置增压缸第一流道、增压缸第二流道；增压缸第一流道与有杆腔之间设置单向阀，有杆腔与增压缸第二流道相连通；泄流短节内部设置输送管，输送管外壁与泄流短节内壁之间形成流道；钻头与泄流短节相连。本发明利用钻井液能量驱动，利用活塞杆上端活塞两侧的液体压差力进行增压通过井底钻井液射流实现井底切槽破岩。

Description

一种电磁换向式井下增压装置

技术领域

本发明属于石油钻井设备技术领域，具体涉及一种电磁换向式井下增压装置。

背景技术

对于深井超深井而言，随着井深增加，岩石所受围压随井深增加呈线性增加，岩石塑性强度升高，抵抗破坏能力加强；静液柱压力增大，作用到岩石上的力增大，井底岩石强度升高；井眼周围应力集中范围扩大，岩石径向有效应力增大，强度升高，使得岩石塑性强度增加，从而导致深井超深井钻井过程中机械钻速低、钻头磨损严重。

为解决由于岩石强度升高而造成的机械钻速低、钻头磨损问题，水射流辅助破岩方式因其可操作性强、破岩效率高而得到广泛应用。其中水射流辅助破岩方式是指通过安装在钻头上方的井下增压装置，将钻柱中循环的部分钻井液增压后形成高压射流，通过钻头喷嘴喷出，冲击井底后直接或辅助钻头破碎岩石，将水力破岩与机械破岩紧密结合起来达到提高钻速目的一种钻井技术。另外，由于钻头喷嘴以一定的偏心距布置在钻头上，钻头旋转钻进过程中喷嘴会绕钻头轴线做旋转运动，高压射流不仅辅助破坏岩石，还会在井底切出圆形凹槽，进而切断了水平地应力的作用，从而起到减小井底应力、降低机岩作用区域岩石强度的作用，进而提高机械破岩速度、降低钻头磨损。

基于此，本申请提出一种能够实现上述井下增压功能以便形成水射流进行辅助破岩的电磁换向式井下增压装置，其在工作过程中直接利用钻井液能量驱动，利用活塞杆上端活塞两侧的液体压差力进行增压，增压过程不消耗水力能量，通过井底钻井液射流实现井底切槽破岩。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种电磁换向式井下增压装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电磁换向式井下增压装置，包括增压器及钻头，所述钻头上设置有喷嘴和钻头水眼，所述喷嘴与钻头内腔相连通；

所述增压器包括沿轴向依次固定连接的电磁阀座、增压缸、泄流短节；

所述电磁阀座的内部设置电磁阀，所述电磁阀为二位三通电磁阀；所述电磁阀座上设置有贯通的电磁阀座流道，所述电磁阀座流道与电磁阀的P接口相连，所述电磁阀的A接口与电磁阀座内设置的增压缸入口流道相连，所述电磁阀的T接口与钻杆、套管之间的环空相连通；

所述增压缸内同轴设置有活塞杆，所述活塞杆上端的活塞与增压缸的内壁进行密封滑动配合，所述活塞杆与增压缸的下端进行密封滑动配合；所述活塞杆上端的活塞将增压缸的内腔分隔为无杆腔、有杆腔；所述增压缸的缸壁上设置增压缸第一流道、增压缸第二流道；所述增压缸第一流道与有杆腔之间设置单向阀，所述单向阀的流通方向为由增压缸第一流道流向有杆腔；所述有杆腔与增压缸第二流道相连通；

所述泄流短节的内部设置输送管，所述输送管外壁与泄流短节内壁之间形成流道；

所述钻头与泄流短节相连；

所述电磁阀座流道、增压缸第一流道、流道、钻头水眼依次连通；所述增压缸入口流道、无杆腔相连通，所述增压缸第二流道、输送管、钻头内腔依次相连；所述增压缸第二流道与输送管之间设置高压阀。

优选的，所述电磁阀座包括固定连接的电磁阀上座、电磁阀下座；

所述电磁阀座流道贯通电磁阀上座、电磁阀下座。

优选的，所述增压缸包括固定连接的上活塞缸、下活塞缸，所述上活塞缸与电磁阀下座固定连接；

所述增压缸第一流道贯通上活塞缸、下活塞缸；

所述活塞杆上端的活塞与上活塞缸的内壁面进行密封滑动配合，所述活塞杆与下活塞缸的内壁面进行密封滑动配合；

所述增压缸第二流道设置在下活塞缸上。

优选的，所述高压阀包括同轴设置在下活塞缸下端的阀体，所述阀体内设置有与输送管相连通的阀体通道；

所述阀体的内侧上部固定设置密封头，所述阀体的内侧下部滑动配合有锥形阀芯；所述锥形阀芯的下部套有复位弹簧，所述复位弹簧的下端抵在阀体内侧的支撑台阶上；

所述密封头的底部为上细下粗的锥面结构，所述密封头的底部锥面与锥形阀芯的上端锥面在复位弹簧的作用下能够形成锥面密封结构；

所述密封头的内部空腔与增压缸第二流道相连通；

所述锥形阀芯下移后，所述密封头的内部空腔与阀体通道相连通。

优选的，所述下活塞缸与泄流短节之间设置限位套；

所述限位套的中部设置有供输送管穿过的限位通孔；

所述高压阀的出口处设置连接套，所述连接套与输送管相连；

所述泄流短节的内侧上部设置输送管短接，所述输送管短接的中部设置有供输送管穿过的短接通孔；

所述增压缸第一流道、限位通孔、短接通孔、流道相连通。

优选的，所述流道内由上到下依次设置有呈环形结构的上泄流套、下泄流套；

所述上泄流套、下泄流套的内壁与输送管外壁固定连接，所述上泄流套、下泄流套的外壁与泄流短节的内壁固定连接；

所述上泄流套、下泄流套上设置有与流道相连通的泄流通道；

所述上泄流套、下泄流套之间的输送管上套有减震弹簧。

优选的，所述输送管的下端通过高压管接头与高压管相连；

所述高压管与钻头内腔相连通。

优选的，所述电磁阀上座的上部固定设置上接头，所述上接头的内侧通孔内固定设置有用来为电磁阀供电的电池组件；

所述电池组件包括若干电池以及固定设置在上接头内侧通孔内的电池组支架；

所述电池组支架内部设置有贯通的与电磁阀座流道相连通的支架流道；

所述电池组支架的外侧壁上沿圆周方向均匀设置有若干装配槽，所述电池装配在相应的装配槽内。

优选的，所述电池组支架的外侧壁处设置有将电池固定在装配槽内的弧形电池压板；

所述弧形电池压板与电池组支架通过螺栓进行连接。

优选的，所述上接头与电磁阀上座之间设置有分流接头；

所述电池组支架的底端设置分流头，所述分流头的内侧上部设置有与支架流道相连通的主流道，所述分流头的内侧下部设置有若干与主流道相连通的分流道；

所述分流接头的内侧底端支撑在分流头的底端，所述分流接头上设置有与分流道相连通的接头流道；

所述接头流道与电磁阀座流道相连通。

本发明的有益效果是：

（1）本发明电磁换向式井下增压装置，其在工作过程中直接利用钻井液能量驱动，利用活塞杆上端活塞两侧的液体压差力进行增压，增压过程不消耗水力能量，通过井底钻井液射流实现井底切槽破岩。

（2）本发明整体装置结构简单，功能易于实现，当电磁换向式井下增压装置磨损或达到使用寿命后，不必起出，可当做钻柱继续工作，不影响整体钻井液的循环。

（3）本发明电磁换向式井下增压装置，其压力输出特性可通过控制器控制电磁阀的切换频率，进而实现输出特性波形的调制。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明电磁换向式井下增压装置的结构示意图；

图2是本发明中电池组件的结构示意图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是本发明中电磁阀的结构示意图；

图5是本发明中增压缸的结构示意图；

图6是本发明中高压阀的结构示意图；

图7是本发明电磁换向式井下增压装置增压行程中有杆腔内钻井液压力输出特征图；

其中：

1-上接头，2-间隙垫圈，3-密封圈，4-电池保护挡板，5-扶正环，6-电池，7-控制器，8-弧形电池压板，9-电池组支架，91-支架流道，92-装配槽，10-插座，11-插头，12-分流头，121-主流道，122-分流道，13-分流接头，131-接头流道，14-电磁阀上座，15-电磁阀，151-电磁阀座流道，152-增压缸入口流道，16-电磁阀下座，17-堵头，18-活塞杆，181-无杆腔，182-有杆腔，183-增压缸第一流道，184-增压缸第二流道，19-单向阀，20-上活塞缸，21-下活塞缸，22-阀盖，23-密封头，24-锥形阀芯，25-复位弹簧，26-阀体，261-阀体通道，27-连接套，28-输送管短接，281-短接通孔，29-限位套，291-限位通孔，30-上泄流套，31-减振弹簧，32-泄流短节， 321-流道，33-弹簧限位套，34-下泄流套，35-高压管接头，36-输送管，361-高压管，37-钻头内腔，38-钻头。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体化连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种电磁换向式井下增压装置，包括增压器及钻头38，所述钻头38上设置有喷嘴和钻头水眼，所述喷嘴与钻头内腔37相连通，钻头外侧排布PDC齿；

所述增压器包括沿轴向依次固定连接的电磁阀座、增压缸、泄流短节32；

如图4所示，所述电磁阀座的内部设置电磁阀15，所述电磁阀15为二位三通电磁阀；由于电磁阀15采用现有技术就能实现，在此不再赘述其具体结构；所述电磁阀座上设置有贯通的电磁阀座流道151，所述电磁阀座流道151与电磁阀15的P接口相连，所述电磁阀15的A接口与电磁阀座内设置的增压缸入口流道152相连，所述电磁阀15的T接口与钻杆、套管之间的环空相连通；具体地，所述增压缸入口流道152贯通电磁阀体的位置处设置堵头17；

如图5所示，所述增压缸内同轴设置有活塞杆18，所述活塞杆18上端的活塞与增压缸的内壁进行密封滑动配合，所述活塞杆18与增压缸的下端进行密封滑动配合；所述活塞杆18上端的活塞将增压缸的内腔分隔为无杆腔181、有杆腔182；所述增压缸的缸壁上设置增压缸第一流道183、增压缸第二流道184；所述增压缸第一流道183与有杆腔182之间设置单向阀19，所述单向阀19的流通方向为由增压缸第一流道183流向有杆腔182；所述有杆腔182与增压缸第二流道184相连通；

所述泄流短节32的内部设置输送管36，所述输送管36外壁与泄流短节32内壁之间形成流道321；

所述钻头38与泄流短节32相连；

所述电磁阀座流道151、增压缸第一流道183、流道321、钻头水眼依次连通；所述增压缸入口流道152、无杆腔181相连通，所述增压缸第二流道184、输送管36、钻头内腔37依次相连；所述增压缸第二流道184与输送管36之间设置高压阀。

优选的，如图4所示，所述电磁阀座包括固定连接的电磁阀上座14、电磁阀下座16；具体地，所述电磁阀上座14的内壁面下部与电磁阀下座16的外壁面上部进行螺纹连接；

所述电磁阀座流道151贯通电磁阀上座14、电磁阀下座16。

优选的，如图5所示，所述增压缸包括固定连接的上活塞缸20、下活塞缸21，所述上活塞缸20与电磁阀下座16固定连接；

具体地，所述上活塞缸20的外壁面上部与电磁阀下座16的内壁面下部、下活塞缸21的外壁面上部与上活塞缸20的内壁面下部均进行螺纹连接；

所述增压缸第一流道183贯通上活塞缸20、下活塞缸21；

所述活塞杆18上端的活塞与上活塞缸20的内壁面进行密封滑动配合，所述活塞杆18与下活塞缸21的内壁面进行密封滑动配合；

所述增压缸第二流道184设置在下活塞缸21上。具体地，所述增压缸第二流道184的下端的中心轴线与活塞杆18的中心轴线一致。

优选的，如图6所示，所述高压阀包括同轴设置在下活塞缸21下端的阀体26，所述阀体26内设置有与输送管36相连通的阀体通道261；

所述阀体26的内侧上部固定设置密封头23，所述阀体26的内侧下部滑动配合有锥形阀芯24，具体地，所述阀体26内部设置有用来与锥形阀芯24进行滑动配合的阀芯运动轨道；所述锥形阀芯24的下部套有复位弹簧25，所述复位弹簧25的下端抵在阀体26内侧的支撑台阶上；

所述密封头23的底部为上细下粗的锥面结构，所述密封头23的底部锥面与锥形阀芯24的上端锥面在复位弹簧25的作用下能够形成锥面密封结构；

所述密封头23的内部空腔与增压缸第二流道184相连通；

所述锥形阀芯24下移后，所述密封头23的内部空腔与阀体通道261相连通。

具体地，所述阀体26的顶端设置阀盖22，所述阀盖22的内部设置有与增压缸第二流道184相连通的通孔；

阀盖22与密封头23进行螺栓连接；

阀体26的外壁面上部与下活塞缸21的内壁面下部、密封头23的外壁面与阀体26的内壁面均进行螺纹连接。

优选的，如图5所示，所述下活塞缸21与泄流短节32之间设置限位套29，具体地，所述下活塞缸21的外壁面下部与限位套29的内壁面上部、限位套29的内壁面下部与泄流短节32的外壁面上部之间均进行螺纹连接；

所述限位套29的中部设置有供输送管36穿过的限位通孔291；

所述高压阀的出口处设置连接套27，所述连接套27与输送管36相连；

所述泄流短节32的内侧上部设置输送管短接28，所述输送管短接28的中部设置有供输送管36穿过的短接通孔281；

所述增压缸第一流道183、限位通孔291、短接通孔281、流道321相连通。

具体地，阀体26的内壁面下部与连接套27的外壁面、连接套27与输送管36、输送管短接28的外壁面与泄流短节32内壁面之间均进行螺纹连接；

所述输送管短接28的上部外壁面呈上细下粗的锥面结构，所述限位套29内部设置有与输送管短接28上部锥面结构形成锥面密封的锥面内壁。

优选的，所述流道321内由上到下依次设置有呈环形结构的上泄流套30、下泄流套34；

所述上泄流套30、下泄流套34的内壁与输送管36外壁固定连接，所述上泄流套30、下泄流套34的外壁与泄流短节32的内壁固定连接；

所述上泄流套30、下泄流套34上设置有与流道321相连通的泄流通道；

所述上泄流套30、下泄流套34之间的输送管36上套有减震弹簧31。

具体地，所述上泄流套30的顶端与输送管短接28的底端固定连接，所述下泄流套34固定设置在泄流短节32内侧壁上的台阶处，所述下泄流套34的上部设置有弹簧限位套33。

优选的，所述输送管36的下端通过高压管接头35与高压管361相连；

所述高压管361与钻头内腔37相连通。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述电磁阀上座14的上部固定设置上接头1，所述上接头1的内侧通孔内固定设置有用来为电磁阀15供电的电池组件；

如图2-3所示，所述电池组件包括若干电池6以及固定设置在上接头1内侧通孔内的电池组支架9；

所述电池组支架9内部设置有贯通的与电磁阀座流道151相连通的支架流道91；

所述电池组支架9的外侧壁上沿圆周方向均匀设置有若干装配槽92，所述电池6装配在相应的装配槽92内。

具体地，其中一个装配槽92内还设置有与电磁阀15相连的控制器7；控制器7控制电磁阀15的得电、失电，即控制电磁阀15的切换频率，进而实现增压装置换向频率的控制；

所述电池组支架9上还设置有与电池6相连的插座10以及与电磁阀15电连且与插座10相适配的插头11；

安装有电池6的装配槽92的一端设置有电池保护挡板4；

具体地，所述电池组支架9的外壁与上接头1的内壁之间设置有扶正环5，采用扶正环5保证电池组支架9的中心轴线与上接头1的中心轴线共线。

优选的，所述电池组支架9的外侧壁处设置有将电池6固定在装配槽92内的弧形电池压板8；

所述弧形电池压板8与电池组支架9通过螺栓进行连接。

优选的，所述电池组支架9与上接头1相连的位置处设置有密封圈3。

具体地，所述电池组支架9的外壁面上部与上接头1的内壁面进行螺纹连接；

所述电池组支架9外壁面、上接头1内壁面相配合的台阶处设置有间隙垫圈2。

优选的，所述上接头1与电磁阀上座14之间设置有分流接头13；

所述电池组支架9的底端设置分流头12，所述分流头12的内侧上部设置有与支架流道91相连通的主流道121，所述分流头12的内侧下部设置有若干与主流道121相连通的分流道122；

所述分流接头13的内侧底端支撑在分流头12的底端，所述分流接头13上设置有与分流道122相连通的接头流道131；

所述接头流道131与电磁阀座流道151相连通。

具体地，所述分流头12的外壁面与电池组支架9的内壁面下部、所述分流接头13的外壁面上部与上接头1的内壁面下部、所述分流接头13外壁面下部与电磁阀上座14的内壁面上部均进行螺纹连接。

本申请电磁换向式井下增压装置的工作过程可分为增压行程和复位行程两个阶段，具体如下：

增压行程：

钻进过程中，电磁换向式井下增压装置的上接头1连接钻柱，泄流短节32连接钻头38，随钻柱一起下放至井底；

钻井液从上接头1内侧通孔、支架流道91、主流道121、分流道122、接头流道131进入到电磁阀座流道151；

此后钻井液分流，第一部分钻井液中的一部分由电磁阀座流道151通过电磁阀15连通的PA接口通道进入到增压缸入口流道152，进而进入到无杆腔181；

第二部分钻井液由电磁阀座流道151经单向阀19进入到有杆腔182；

此时在液体压差力的作用下，进入无杆腔181内的钻井液推动活塞杆18下移，压缩有杆腔182内的钻井液，从而形成高压流体；高压流体通过增压缸第二流道184到达高压阀；在液体压力作用下，推动锥形阀芯24克服复位弹簧25的作用下移，使高压流体经阀体通道261、连接套27、输送管36、高压管361、钻头内腔37到达钻头38的喷嘴，高压流体经过喷嘴喷射在井底岩石靶面，进行井底岩石切槽，进行局部应力卸载，与机械冲击结合，加快硬岩井底岩石破碎速度；

第一部分钻井液中的另一部分由电磁阀座流道151经增压缸第一流道183、限位通孔291、短接通孔281、流道321到达钻头水眼，该部分钻井液通过钻头水眼作用于井底，用于清理钻头切削齿附近岩石，减少重复破碎，进而减少钻头的磨损，提高井底的破岩效率。

复位行程：上述增压过程结束后，活塞杆18位于下活塞缸21内活塞行程轨道的最下端，此时需进行电磁式换向式井下增压装置换向；换向过程中，控制器7发出信号，电磁阀15的阀芯得电进行移动，使AT接口通道连通；

钻井液从上接头1内侧通孔、支架流道91、主流道121、分流道122、接头流道131进入到电磁阀座流道151；此时电磁阀15的PA接口不再连通，因此钻井液不再进入电磁阀15内部；

此后钻井液分流，一部分钻井液由电磁阀座流道151经增压缸第一流道183、限位通孔291、短接通孔281、流道321到达钻头水眼，作用于井底岩石靶面，进行钻头清岩作用；

另一部分钻井液由电磁阀座流道151经单向阀19进入到有杆腔182；此时有杆腔182内的液体无法打开高压阀，而是在液体压差力的作用下，推动活塞杆18上移，使无杆腔181内的流体沿增压缸入口流道152经电磁阀15内连通的AT接口通道流入到钻杆、套管之间的环空，直至活塞杆18复位至活塞行程轨道的最上端。

其中，本申请电磁换向式井下增压装置增压行程中有杆腔182内钻井液压力输出特征如图7所示：

活塞杆18在液体压差力的作用下做加速运动，在加速运动的过程中，压缩有杆腔182内的钻井液，有杆腔182内的钻井液压力迅速增至峰值压力，同时喷嘴喷射射流的压力迅速增至射流峰值压力；随后活塞杆18两端压力达到平衡状态，活塞杆18做匀速运动，在匀速运动的过程中，有杆腔182内的钻井液压力保持在峰值压力，喷嘴喷射射流的压力也保持在射流峰值压力；当活塞杆18到达活塞行程的极限位置时，活塞杆18停止移动，增压过程结束，此时有杆腔182内的压力急剧下降，喷嘴喷射射流的压力也急剧下降。增压行程中，有杆腔182内钻井液压力、喷嘴喷射射流的压力均呈方波特性，当换向进入到复位行程后喷嘴喷射射流的压力降为0。本申请中，有杆腔182内钻井液压力、喷嘴喷射射流压力波形的幅值、频率与增压装置的换向频率相关，因此本发明电磁换向式井下增压装置，其压力输出特性可通过控制器控制电磁阀的切换频率，进而实现输出特性波形的调制。

而本申请中喷嘴喷射射流冲击井底岩石靶面，造成岩石形成局部破坏，喷嘴偏心安装在钻头上，在旋转钻进过程中喷嘴会绕钻头轴线做旋转运动，从而实现岩石的连续破坏，最终会在井底切出环形凹槽。

实际钻井过程中，喷嘴喷射射流的压力高于一定数值的区间为岩石井底切槽的有效区间，而本申请方波特性的射流压力与现有减震增压装置中正弦波特性的射流压力或者现有螺杆增压装置的射流压力相比，岩石井底切槽的有效区间增加；同时能够根据地层特性通过调节增压装置的换向频率来调节有杆腔182内钻井液压力、喷嘴喷射射流压力的输出频率，匹配钻头的旋转频率可实现切槽特征的控制，从而更容易实现井底岩石切槽。

本发明在工作过程中直接利用钻井液能量驱动，利用活塞杆上端活塞两侧的液体压差力进行增压，增压过程不消耗水力能量，通过井底钻井液射流实现井底切槽破岩；本发明整体装置结构简单，功能易于实现，当电磁换向式井下增压装置磨损或达到使用寿命后，不必起出，可当做钻柱继续工作，不影响整体钻井液的循环。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种电磁换向式井下增压装置，包括增压器及钻头，所述钻头上设置有喷嘴和钻头水眼，所述喷嘴与钻头内腔相连通；其特征在于，

所述增压器包括沿轴向依次固定连接的电磁阀座、增压缸、泄流短节；

所述电磁阀座的内部设置电磁阀，所述电磁阀为二位三通电磁阀；所述电磁阀座上设置有贯通的电磁阀座流道，所述电磁阀座流道与电磁阀的P接口相连，所述电磁阀的A接口与电磁阀座内设置的增压缸入口流道相连，所述电磁阀的T接口与钻杆、套管之间的环空相连通；

所述增压缸内同轴设置有活塞杆，所述活塞杆上端的活塞与增压缸的内壁进行密封滑动配合，所述活塞杆与增压缸的下端进行密封滑动配合；所述活塞杆上端的活塞将增压缸的内腔分隔为无杆腔、有杆腔；所述增压缸的缸壁上设置增压缸第一流道、增压缸第二流道；所述增压缸第一流道与有杆腔之间设置单向阀，所述单向阀的流通方向为由增压缸第一流道流向有杆腔；所述有杆腔与增压缸第二流道相连通；

所述泄流短节的内部设置输送管，所述输送管外壁与泄流短节内壁之间形成流道；

所述钻头与泄流短节相连；

所述电磁阀座流道、增压缸第一流道、流道、钻头水眼依次连通；所述增压缸入口流道、无杆腔相连通，所述增压缸第二流道、输送管、钻头内腔依次相连；所述增压缸第二流道与输送管之间设置高压阀。

2.如权利要求1所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述电磁阀座包括固定连接的电磁阀上座、电磁阀下座；

所述电磁阀座流道贯通电磁阀上座、电磁阀下座。

3.如权利要求2所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述增压缸包括固定连接的上活塞缸、下活塞缸，所述上活塞缸与电磁阀下座固定连接；

所述增压缸第一流道贯通上活塞缸、下活塞缸；

所述活塞杆上端的活塞与上活塞缸的内壁面进行密封滑动配合，所述活塞杆与下活塞缸的内壁面进行密封滑动配合；

所述增压缸第二流道设置在下活塞缸上。

4.如权利要求3所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述高压阀包括同轴设置在下活塞缸下端的阀体，所述阀体内设置有与输送管相连通的阀体通道；

所述阀体的内侧上部固定设置密封头，所述阀体的内侧下部滑动配合有锥形阀芯；所述锥形阀芯的下部套有复位弹簧，所述复位弹簧的下端抵在阀体内侧的支撑台阶上；

所述密封头的底部为上细下粗的锥面结构，所述密封头的底部锥面与锥形阀芯的上端锥面在复位弹簧的作用下能够形成锥面密封结构；

所述密封头的内部空腔与增压缸第二流道相连通；

所述锥形阀芯下移后，所述密封头的内部空腔与阀体通道相连通。

5.如权利要求4所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述下活塞缸与泄流短节之间设置限位套；

所述限位套的中部设置有供输送管穿过的限位通孔；

所述高压阀的出口处设置连接套，所述连接套与输送管相连；

所述泄流短节的内侧上部设置输送管短接，所述输送管短接的中部设置有供输送管穿过的短接通孔；

所述增压缸第一流道、限位通孔、短接通孔、流道相连通。

6.如权利要求1所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述流道内由上到下依次设置有呈环形结构的上泄流套、下泄流套；

所述上泄流套、下泄流套的内壁与输送管外壁固定连接，所述上泄流套、下泄流套的外壁与泄流短节的内壁固定连接；

所述上泄流套、下泄流套上设置有与流道相连通的泄流通道；

所述上泄流套、下泄流套之间的输送管上套有减震弹簧。

7.如权利要求1所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述输送管的下端通过高压管接头与高压管相连；

所述高压管与钻头内腔相连通。

8.如权利要求2所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述电磁阀上座的上部固定设置上接头，所述上接头的内侧通孔内固定设置有用来为电磁阀供电的电池组件；

所述电池组件包括若干电池以及固定设置在上接头内侧通孔内的电池组支架；

所述电池组支架内部设置有贯通的与电磁阀座流道相连通的支架流道；

所述电池组支架的外侧壁上沿圆周方向均匀设置有若干装配槽，所述电池装配在相应的装配槽内。

9.如权利要求8所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述电池组支架的外侧壁处设置有将电池固定在装配槽内的弧形电池压板；

所述弧形电池压板与电池组支架通过螺栓进行连接。

10.如权利要求9所述的电磁换向式井下增压装置，其特征在于，所述上接头与电磁阀上座之间设置有分流接头；

所述电池组支架的底端设置分流头，所述分流头的内侧上部设置有与支架流道相连通的主流道，所述分流头的内侧下部设置有若干与主流道相连通的分流道；

所述分流接头的内侧底端支撑在分流头的底端，所述分流接头上设置有与分流道相连通的接头流道；

所述接头流道与电磁阀座流道相连通。