一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法，即在激光定点熔融气化出激光孔后，再利用激光钻头的运动灵活性，使其继续做螺旋运动，结合一定大小的激光光斑，将激光孔渐渐扩大的方法。所述方法应用于一种激光钻机设备上，所述激光钻机包括激光发生装置、辅助装置、激光钻头运动控制装置、气体循环系统和激光钻头。所述方法具体步骤如下：根据岩层情况调整激光工艺参数和气体工艺参数；规划激光螺旋运动轨迹；激光定点钻出一个激光孔；激光钻头对所述激光孔进行螺旋运动，完成扩孔；重复以上步骤完成大孔钻井。本发明专利技术提供的一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法克服了激光定点钻孔孔径小，达不到钻进的孔径要求的难题，孔径尺寸精度高，操作简便、易于实现自动化钻进。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法
本专利技术涉及激光钻进工艺
，尤其涉及一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法。
技术介绍
激光钻机因其高效率、低污染、易于自动化等特点成为钻井领域研究热点，但受大功率激光器发展的影响，其应用于实际钻井尚需时日，因此相应的钻进工艺更是缺乏。这里提供一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法，所述方法克服了激光定点钻孔孔径小，达不到钻进的孔径要求的难题，孔径尺寸精度高，操作简便、易于实现自动化钻进。
技术实现思路
本专利技术考虑到目前激光器并没有应用到实际钻进领域，而且相应的钻进工艺十分缺乏，针对上述问题，本专利技术提出了一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法。一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法，应用于一种激光钻机设备上；所述激光钻机包括激光发生装置、辅助装置、激光钻头运动控制装置、气体循环系统和激光钻头；具体包括以下步骤：S1，根据岩层情况调整激光工艺参数和气体工艺参数；S2，根据所需扩孔的总体面积以及岩层情况规划激光钻头的螺旋运动轨迹，包括：旋转起点、半径和旋转圈数；S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法，应用于一种激光钻机设备上，其特征在于：/n所述激光钻机包括激光发生装置、辅助装置、激光钻头运动控制装置、气体循环系统和激光钻头；/n具体包括以下步骤：/nS1，根据岩层情况调整激光工艺参数和气体工艺参数；/nS2，根据所需扩孔的总体面积以及岩层情况规划激光钻头的螺旋运动轨迹，包括：旋转起点、半径和旋转圈数；/nS3，激光钻头利用激光在所述旋转起点处定点并钻出一个激光孔作为旋转起点；/nS4，激光从所述激光孔处，按照S2规划的运动轨迹进行螺旋运动，完成扩孔；/nS5，重复步骤S1-S4，直至完成大孔钻井。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法，应用于一种激光钻机设备上，其特征在于：
所述激光钻机包括激光发生装置、辅助装置、激光钻头运动控制装置、气体循环系统和激光钻头；
具体包括以下步骤：
S1，根据岩层情况调整激光工艺参数和气体工艺参数；
S2，根据所需扩孔的总体面积以及岩层情况规划激光钻头的螺旋运动轨迹，包括：旋转起点、半径和旋转圈数；
S3，激光钻头利用激光在所述旋转起点处定点并钻出一个激光孔作为旋转起点；
S4，激光从所述激光孔处，按照S2规划的运动轨迹进行螺旋运动，完成扩孔；
S5，重复步骤S1-S4，直至完成大孔钻井。


2.如权利要求1所述的一种螺旋式激光钻进扩孔工艺方法，其特征在于：
所述激光发生装置，安装在钻井外面，通过光纤与激光钻头连接，激光发生装置产生激光束，通过光纤传送至激光钻头运动控制装置；
所述激光钻头安装在激光钻头运动控制装置多自由度机械臂或滑轨多坐标轴滑台末端，能实现空间位置和姿态的自由运动；
所述激光钻头运动控制装置安装在可调节高度的移动小车底座上；
所述气体循环系统，包括气体产生装置、气体管道、气体喷嘴和气路系统，主要起清孔作用，气体产生装置通过气体管道与气体喷嘴连接，气体喷嘴设置于激光钻头周围；
所述气体产生装置产生高...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅爽，文国军，王玉丹，吴玲玲，罗耀坤，官东林，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42