技術特征：

1.一種水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，包括：

本體；

旋轉(zhuǎn)組件，設置于所述本體內(nèi)部，作為脈沖發(fā)生源用于周期性地改變鉆井液的過流面積而產(chǎn)生第一脈沖；

諧振腔，設置于所述旋轉(zhuǎn)組件的下游，用于產(chǎn)生能與所述第一脈沖相耦合的第二脈沖；以及

壓環(huán)，設置于所述諧振腔的下游，用于將所述旋轉(zhuǎn)組件和諧振腔固定于所述本體內(nèi)。

2.根據(jù)權利要求1所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)組件包括：導流體、圓盤固定座、圓盤旋轉(zhuǎn)體以及轉(zhuǎn)軸；

所述圓盤旋轉(zhuǎn)體通過所述轉(zhuǎn)軸固定于所述圓盤固定座內(nèi)；

所述導流體設置于所述圓盤旋轉(zhuǎn)體的上游，且所述導流體的出口對準所述圓盤旋轉(zhuǎn)體。

3.根據(jù)權利要求2所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，所述圓盤旋轉(zhuǎn)體為兩個直徑相同的圓盤相互垂直而組成。

4.根據(jù)權利要求3所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，在所述導流體的內(nèi)部設有斜坡流道，所述斜坡流道從所述導流體的入口截面朝出口截面向下傾斜；所述出口截面為半圓形且與所述圓盤半圓對準。

5.根據(jù)權利要求4所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，所述斜坡流道與所述導流體的軸線的夾角為10°至45°。

6.根據(jù)權利要求2所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，所述圓盤固定座為兩側各設置有轉(zhuǎn)軸安裝孔的圓管體。

7.根據(jù)權利要求1所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，所述諧振腔為風琴管自激振蕩噴嘴結構。

8.一種水力脈沖鉆井裝置的設計方法，用于設計如權利要求1至7中任一項所述的水力脈沖鉆井裝置，其特征在于，

采用四葉片型擺動馬達的速度特征表達式近似計算圓盤旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)頻率，得到圓盤旋轉(zhuǎn)體所產(chǎn)生的脈沖頻率；

根據(jù)所述脈沖頻率及所述諧振腔的固有頻率，獲得所述諧振腔的長度。

9.根據(jù)權利要求8所述的水力脈沖鉆井裝置的設計方法，其特征在于，所述圓盤旋轉(zhuǎn)體所產(chǎn)生的脈沖頻率的表達式為：

$f=\frac{8}{3\mathrm{\π}}\×\frac{{\mathrm{Q\η}}_V}{({D_y}^2-{d_z}^2)Zb}\×{10}^{-4}---\left(1\right)$

其中，f為脈沖頻率，單位為Hz；Q為流量，單位為L/min，Dy為圓盤直徑，單位為m；dz為圓盤軸寬度，單位為m；Z為葉片數(shù)；b為圓盤軸向當量寬度等于單位為m；ηV為容積效率；

所述諧振腔的固有頻率表達式為：

$f=K_N\frac{c}{L}---\left(2\right)$

其中，f為固有頻率，單位為Hz；K_N為模數(shù)系數(shù)；c為聲音在流體中的傳播速度，單位為m/s；L為風琴管諧振腔的長度；

模數(shù)系數(shù)K_N的表達式為：

其中，N—為大于0的自然數(shù)；(Ds/D)²—諧振腔入口收縮端面參數(shù)；(D/d)²—諧振腔出口收縮端面參數(shù)；e—可以由實驗確定的參數(shù)；

最后，建立等式(1)＝(2)，求得風琴管諧振腔的長度L。

10.根據(jù)權利要求9所述的水力脈沖鉆井裝置的設計方法，其特征在于，所述參數(shù)d為諧振腔下部直徑、Ds為諧振腔入口直徑以及D為諧振腔本體直徑；且均為受井眼直徑和鉆井液過流面積所限制的設計參數(shù)。