用于激光钻井和机械研磨配合装置及钻井方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于激光钻井和机械研磨配合装置的钻井方法，其中用于激光钻井和机械研磨配合装置的双腔连接室内腔被分隔为左侧腔室、右侧腔室，右侧腔室内安装有激光发生器，激光发射器通过第一连接装置连接在激光发生器下方，双腔连接室内腔安装有信号传输系统，信号传输系统的右端与激光发生器连接，左端与压力感应装置连接，双腔连接室上端依次连接钻杆、第一转盘，钻杆内壁有电缆槽，电缆穿过电缆槽并与右侧腔室内的激光发生器连接，双腔连接室下端分别通过第一连接装置、第二连接装置与激光发射器、第二转盘连接，第二转盘依次连接压力盘组、钻头，钻头的中心位置设置水眼。本发明专利技术通过激光切和机械研磨配合的方式进行钻井，提高了钻进速度。

Matching device and drilling method for laser drilling and mechanical grinding

The invention relates to a drilling method for a laser drilling and mechanical grinding matching device, in which a double chamber connecting chamber for a laser drilling and mechanical grinding matching device is divided into a left chamber and a right chamber, and a laser generator is installed in the right chamber, and the laser transmitter is connected to the laser through the first connecting device. Under the generator, a signal transmission system is installed in the chamber connected by two cavities. The right end of the signal transmission system is connected with the laser generator, the left end is connected with the pressure sensing device, and the upper end of the double cavities connecting chamber is connected with the drill pipe and the first rotating disc in turn. The lower end of the double chamber connecting chamber is connected with the laser emitter and the second turntable respectively through the first connecting device and the second connecting device. The second turntable is connected with the pressure plate group and the drill bit in turn, and the water hole is arranged at the center of the drill bit. The invention improves the drilling speed by drilling through laser cutting and mechanical grinding.

【技术实现步骤摘要】
用于激光钻井和机械研磨配合装置及钻井方法
：本专利技术涉及钻井工程领域，具体涉及一种用于激光钻井和机械研磨配合装置及钻井方法。
技术介绍
：钻井是石油开采的一个重要环节，目前诸多科学研究人员不断探索新型、有效的钻井方法，其中包括激光法、电弧法、爆炸法、电子束法、电火花法等，其中激光钻井技术包含钻进速度快，钻头磨损小等优点，但这项技术还处于试验研究阶段，很多方面需要创新和深入研究，针对于这种新型的钻井方式，亟需一种新型激光钻井方式与钻头来满足钻井石油开采的需要。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种用于激光钻井和机械研磨配合装置，这种用于激光钻井和机械研磨配合装置用于解决现有技术中激光钻井或机械研磨技术单一工作的问题，本专利技术的另一个目的是提供这种用于激光钻井和机械研磨配合装置的钻井方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于激光钻井和机械研磨配合装置包括钻杆、双腔连接室、激光发射器、钻头、信号传输系统、压力感应装置，双腔连接室内腔被分隔为左侧腔室、右侧腔室，右侧腔室内安装有激光发生器，双腔连接室上端连接钻杆，钻杆顶端安装有第一转盘，钻杆内壁具有电缆槽，电缆穿过电缆槽并与双腔连接室右侧腔室内的激光发生器连接，双腔连接室右侧腔室下方安装有第一连接装置，激光发射器通过第一连接装置连接在激光发生器下方，双腔连接室左侧腔室下方通过第二连接装置与第二转盘连接，第二转盘与下方安装有压力盘组，压力盘组的内部安装有压力感应装置，钻头通过第三连接装置安装在压力盘组的下方，钻头的中间位置设置有水眼；压力感应装置通过信号传输系统连接激光发生器。上述方案中信号传输系统安装在双腔连接室内腔，信号传输系统右端通过电缆与激光发生器连接，信号传输系统左端通过电缆与压力感应装置连接。上述方案中双腔连接室的内腔为两个独立空腔，其中左侧腔室具有钻井液通道，钻井液通道穿过双腔连接室的底板，钻井液通道与第二连接装置、第二转盘、压力盘组、第三连接装置、钻头的水眼相通，钻头的水眼为圆柱型水眼。上述用于激光钻井和机械研磨配合装置的钻井方法。该方法包括如下步骤：首先是在钻杆内壁设计电缆槽，通过一个双腔连接室实现了钻头和激光发射器同时工作，利用压力盘组上的压力感应装置作为激光发生器产生激光束强弱的标志；具体操作是第一转盘带动配合装置进行公转，钻头和激光发射器围绕同一个公转圆心转动，实现先切割再机械研磨的激光钻井方式，在钻井过程中，钻井液通过钻杆，进入双腔连接室的左侧腔室再通过水眼从钻头流出，第二转盘实现钻头的自转；电缆安装在钻杆内壁的钻井槽内部，其下端连接激光发生器，电缆槽和所述的双腔连接室起到了防水的作用，其中压力盘组包含四层，激光发射器包含四个激光头，当遇到难钻的地层，钻进速度变慢的时候，通过压力感应装置会产生信号，压力盘组档位发生变化，通过信号传输系统将信号传递给激光发生器，激光发生器增加激光发射器中激光头的使用数目，达到增强激光束的目的，并增大激光切割强度，改善钻进速度，并且一直保持在一个最优钻进速度上。有益效果：1.本专利技术是一种利用激光钻井和机械研磨配合钻井的装置，通过激光切和机械研磨配合的方式进行钻井，该结构能够提高钻进速度，减少钻头磨损，减少起下钻的时间，节约成本。2.本专利技术具体采用先激光切割岩石，然后机械研磨的钻井方式，可以大大地提高钻井的速度，同时降低钻头的磨损，减少起下钻的时间，从而节省钻井成本；3.本申请采用的双腔连接室和电缆槽能够起到了防水的作用，提供了激光发射器和钻头同时工作的环境，压力盘组的设计可以提高工作效率，保证了最优的钻井速度，该结构钻井方式简单、设备少、工作可靠、使用方便。4.本申请采用信号传输系统，目的是当遇到难钻的地层，钻进速度变慢的时候压力感应装置会产生信号，压力盘组档位发生变化，通过信号传输系统将信号传递给激光发生器，激光发生器增加激光发射器中激光头的使用数目，达到增强激光束，增大激光切割强度，改善钻进速度，使本装置一直保持最优的钻进速度。附图说明：附图1是本专利技术的结构示意图。附图2是本专利技术的双腔连接室内部结构示意图。附图3是本专利技术的压力感应装置位置结构示意图。图中：1.电缆，2.电缆槽，3.钻杆，4.第一转盘；5.双腔连接室，6.第一连接装置，7.激光发射器，8.第二连接装置，；，9.第二转盘，10.压力盘组；11.钻头；12.激光发生器；13.信号传输系统；14.第三连接装置，15.压力感应装置；16.水眼。具体实施方式：下面结体附图对本专利技术做进一步的说明：结合图1、图2、图3所示，这种用于激光钻井和机械研磨配合装置包括钻杆3、双腔连接室5、激光发射器7、钻头11、信号传输系统13、压力感应装置15，双腔连接室5内腔被分隔为左侧腔室、右侧腔室，右侧腔室内安装有激光发生器12，双腔连接室5上端连接钻杆3，钻杆3顶端安装有第一转盘4，钻杆3内壁具有电缆槽2，电缆1穿过电缆槽2并与双腔连接室5右侧腔室内的激光发生器12连接，将钻杆3内壁设计电缆槽2，通过一个双腔连接室5实现了钻头11和激光发射器12同时工作，双腔连接室5右侧腔室下方安装有第一连接装置6，激光发射器12通过第一连接装置6连接在激光发生器12下方，双腔连接室5左侧腔室下方通过第二连接装置8与第二转盘9连接，第二转盘9与下方安装有压力盘组10;压力盘组10的内部安装有压力感应装置15，压力盘组包含四层，激光发射器12包含四个激光头，遇到难钻的地层，钻进速度变慢的时候，通过压力感应装置15会产生信号，压力盘组档位发生变化，通过信号传输系统13将信号传递给激光发生器12，增大激光切割强度，并且同时改善钻进速度，钻头11通过第三连接装置14安装在压力盘组的下方，钻头11的中间位置设置有水眼16，先激光切割岩石，然后机械研磨的钻井方式，提高钻井的速度，降低钻头11的磨损。参阅图2，双腔连接室5内腔安装有信号传输系统13，信号传输系统13右端通过电缆1与激光发生器12连接，信号传输系统13左端通过电缆1与压力感应装置15连接，利用压力盘组上的压力感应装置15作为激光发生器12产生激光束强弱的标志，一直保证最优的钻进速度，双腔连接室5的内腔为两个独立空腔，其中左侧腔室具有圆柱型的钻井液通道，通道侧壁安装压力感应装置15。电缆槽2和双腔连接室5起到了防水的作用。参阅图3，左侧腔室具有圆柱型的钻井液通道，钻井液通道穿过第三连接装置14、压力盘组10、第二转盘9、第二连接装置8和双腔连接室5的底板，在钻井液通道内安装有具有内孔的圆柱型水眼16。这种用于激光钻井和机械研磨配合装置的钻井方法，本方法是：首先是在钻杆内壁设计电缆槽2，通过一个双腔连接室5实现了钻头11和激光发射器12同时工作，利用压力盘组上的压力感应装置15作为激光发生器12产生激光束强弱的标志；具体操作是第一转盘4带动配合装置进行公转，钻头11和激光发射器12围绕同一个公转圆心转动，实现先切割再机械研磨的激光钻井方式，在钻井过程中，钻井液通过钻杆3，进入双腔连接室5的左侧腔室再通过水眼16从钻头11流出，第二转盘9实现钻头11的自转；电缆1安装在钻杆3内壁的钻井槽内部，其下端连接激光发生器12，电缆槽12和所述的双腔连接室5起到了防水的作用，其中压力盘组包含四层，激光发射器12包含四个激光头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光钻井和机械研磨配合装置，其特征是：这种用于激光钻井和机械研磨配合装置包括钻杆（3）、双腔连接室（5）、激光发射器（7）、钻头（11）、信号传输系统（13）、压力感应装置（15），双腔连接室（5）内腔被分隔为左侧腔室、右侧腔室，右侧腔室内安装有激光发生器（12），双腔连接室（5）上端连接钻杆（3），钻杆（3）顶端安装有第一转盘（4），钻杆（3）内壁具有电缆槽（2），电缆（1）穿过电缆槽（2）并与双腔连接室（5）右侧腔室内的激光发生器（12）连接；双腔连接室（5）右侧腔室下方安装有第一连接装置（6），激光发射器（7）通过第一连接装置（6）连接在激光发生器（12）下方，双腔连接室（5）左侧腔室下方通过第二连接装置（8）与第二转盘（9）连接，第二转盘（9）与下方安装有压力盘组（10），压力盘组（10）的内部安装有压力感应装置（15），钻头（11）通过第三连接装置（14）安装在压力盘组（10）的下方，钻头（11）的中间位置设置有水眼（16）；压力感应装置（15）通过信号传输系统（13）连接激光发生器（12）。

【技术特征摘要】
1.一种用于激光钻井和机械研磨配合装置，其特征是：这种用于激光钻井和机械研磨配合装置包括钻杆（3）、双腔连接室（5）、激光发射器（7）、钻头（11）、信号传输系统（13）、压力感应装置（15），双腔连接室（5）内腔被分隔为左侧腔室、右侧腔室，右侧腔室内安装有激光发生器（12），双腔连接室（5）上端连接钻杆（3），钻杆（3）顶端安装有第一转盘（4），钻杆（3）内壁具有电缆槽（2），电缆（1）穿过电缆槽（2）并与双腔连接室（5）右侧腔室内的激光发生器（12）连接；双腔连接室（5）右侧腔室下方安装有第一连接装置（6），激光发射器（7）通过第一连接装置（6）连接在激光发生器（12）下方，双腔连接室（5）左侧腔室下方通过第二连接装置（8）与第二转盘（9）连接，第二转盘（9）与下方安装有压力盘组（10），压力盘组（10）的内部安装有压力感应装置（15），钻头（11）通过第三连接装置（14）安装在压力盘组（10）的下方，钻头（11）的中间位置设置有水眼（16）；压力感应装置（15）通过信号传输系统（13）连接激光发生器（12）。2.根据权利要求1所述的用于激光钻井和机械研磨配合装置，其特征是：所述的信号传输系统（13）安装在双腔连接室（5）内腔，信号传输系统（13）右端通过电缆（1）与激光发生器（12）连接，信号传输系统（13）左端通过电缆（1）与压力感应装置（15）连接。3.根据权利要求2所述的用于激光钻井和机械研磨配合装置，其特征是：所述的双腔连接室（5）的内腔为两个独立空腔，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李沼萱，闫铁，候兆凯，孙晓峰，刘维凯，李思琪，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23