一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具，包括钻头和双壁钻杆，所述钻头与双壁钻杆的底部固定连接，所述钻头与双壁钻杆的连接处设有多个小孔，所述双壁钻杆内部设有中心通道和高压射流水输送通道，所述高压射流水输送通道的内壁上固定插设有多个第一引流管，所述第一引流管远离双壁钻杆的一端固定套接有高压软管，所述高压软管远离第一引流管的一端固定插设有射流管。本实用新型专利技术通过传动连接结构的设置，使射流管可以在高压水的推力作用下，自动展开，可以有效提升水射流的喷射距离，保证高压水射流对含水合物储层的作用力，且有效提升了水合物的开采效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具


[0001]本技术涉及海洋钻井
，尤其涉及一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具。

技术介绍

[0002]天然气水合物又叫可燃冰，是一种天然气(主要为甲烷)在高压低温状态下和水形成的，外表像冰雪的结晶物质，也称为“固体瓦斯”、“气冰”。已发现的天然气水合物主要赋存于海底沉积物中。
[0003]已有天然气水合物开采方法：降压开采法，热激发开采法，化学试剂注入开采法，固体开采法(水射流开采属于固体开采法的一种)。水射流开采具有能量利用率高、无污染、散热效果好等的优势。天然气水合物水射流开采钻具的研制需求迫切。已有专利CN106257265A公布的一种用于海洋天然气水合物勘探的单动旋转取样钻具，该钻具通过设置旋转喷嘴缸体，使其工作时，高压射流水通过形成旋转的高压低温射流回转切削水合物地层。
[0004]但是存在以下问题：喷嘴固定在单动机构上，喷嘴无法在工作过程中向水合物储层伸展、靠近，水射流喷射距离有限，特别是海底淹没条件下，高压水射流对含水合物储层的作用力大大减弱，严重降低了水合物开采效率。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术中喷嘴固定在单动机构上，喷嘴无法在工作过程中向水合物储层伸展、靠近，水射流喷射距离有限，特别是海底淹没条件下，高压水射流对含水合物储层的作用力大大减弱的问题，而提出的一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0007]一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具，包括钻头和双壁钻杆，所述钻头与双壁钻杆的底部固定连接，所述钻头与双壁钻杆的连接处设有多个小孔，所述双壁钻杆内部设有中心通道和高压射流水输送通道，所述高压射流水输送通道的内壁上固定插设有多个第一引流管，所述第一引流管远离双壁钻杆的一端固定套接有高压软管，所述高压软管远离第一引流管的一端固定插设有射流管，所述高压射流水输送通道内固定插设有与第一引流管对应的第二引流管，所述第二引流管内滑动有滑块，所述滑块与射流管之间通过连杆连接，所述连杆的两端分别通过第一铰链和第二铰链与射流管和滑块转动连接。
[0008]优选地，所述第一引流管与高压射流水输送通道内壁为90
°
设置。
[0009]优选地，所述第一引流管和第二引流管与双壁钻杆的材质相同。
[0010]优选地，所述高压软管的两端均固定套接有固定环。
[0011]优选地，所述滑块的外部固定套接有密封圈，所述密封圈的边缘与第二引流管的内壁相接触。
[0012]优选地，所述第二引流管靠近射流管的一端设有与滑块对应的限位卡槽。
[0013]有益效果：
[0014]本技术中通过传动连接结构的设置，使射流管可以在高压水的推力作用下，自动展开，可以有效提升水射流的喷射距离，保证高压水射流对含水合物储层的作用力，且有效提升了水合物的开采效率。
附图说明
[0015]图1为本技术提出的一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具的结构示意图；
[0016]图2为本技术提出的一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具工作时的结构示意图。
[0017]图中：1高压软管、2固定环、3射流管、4第一引流管、5第一铰链、6连杆、7第二铰链、8第二引流管、9滑块、10密封圈、11高压射流水输送通道、12钻头、13双壁钻杆、14中心通道。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]参照图1
‑
2，一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具，包括钻头12和双壁钻杆13，钻头12与双壁钻杆13的底部固定连接，钻头12与双壁钻杆13的连接处设有多个小孔，高压射流水可以流出为钻头12降温，双壁钻杆13内部设有中心通道14和高压射流水输送通道11；
[0020]本实施例中，高压射流水输送通道11的内壁上固定插设有多个第一引流管4，用于将高压射流水导入射流管3内，第一引流管4与高压射流水输送通道11内壁为90
°
设置；
[0021]本实施例中，第一引流管4远离双壁钻杆13的一端固定套接有高压软管1，以便射流管3展开，高压软管1的两端均固定套接有固定环2，保证高压软管1两端的密封性，高压软管1远离第一引流管4的一端固定插设有射流管3，用于喷射高压射流水切削天然气水合物地层；
[0022]本实施例中，高压射流水输送通道11内固定插设有与第一引流管4对应的第二引流管8，用于设置滑块9，第一引流管4和第二引流管8与双壁钻杆13的材质相同；
[0023]本实施例中，第二引流管8内滑动有滑块9，滑块9与射流管3之间通过连杆6连接，用于带动射流管3展开，滑块9的外部固定套接有密封圈10，密封圈10的边缘与第二引流管8的内壁相接触，保证滑块9与第二引流管8内壁之间的密封性；
[0024]本实施例中，第二引流管8靠近射流管3的一端设有与滑块9对应的限位卡槽，连杆6的两端分别通过第一铰链5和第二铰链7与射流管3和滑块9转动连接。
[0025]本实施例中，当高压射流水注入依次通过第一引流管4、高压软管1、最后从射流管3喷出切削天然气水合物地层；同时高压射流水也注入第二引流管8，高压水的压力作用在滑块9上，推动滑块9在第二引流管8中向上移动。推力依次传递到连接滑块9的第二铰链7，连杆6和第一铰链5上，第一铰链5推动射流管3伸展开，以达到增大射流距离的目的。此外双
壁钻杆13和钻头12连接处设置有小孔使高压射流水可以流出为钻头12降温。最后储存天然气的岩块跟随射流水进入反循环，回收上地面，而非工作状态，射流管3在重力作用下自动收回。
[0026]本实施例中，通过传动连接结构的设置，使射流管3可以在高压水的推力作用下，自动展开，可以有效提升水射流的喷射距离，保证高压水射流对含水合物储层的作用力，且有效提升了水合物的开采效率。
[0027]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于开采海洋水合物的自动式水力伸展钻具，包括钻头(12)和双壁钻杆(13)，其特征在于：所述钻头(12)与双壁钻杆(13)的底部固定连接，所述钻头(12)与双壁钻杆(13)的连接处设有多个小孔，所述双壁钻杆(13)内部设有中心通道(14)和高压射流水输送通道(11)，所述高压射流水输送通道(11)的内壁上固定插设有多个第一引流管(4)，所述第一引流管(4)远离双壁钻杆(13)的一端固定套接有高压软管(1)，所述高压软管(1)远离第一引流管(4)的一端固定插设有射流管(3)，所述高压射流水输送通道(11)内固定插设有与第一引流管(4)对应的第二引流管(8)，所述第二引流管(8)内滑动有滑块(9)，所述滑块(9)与射流管(3)之间通过连杆(6)连接，所述连杆(6)的两端分别通过第一铰链(5)和第二铰链(7)与射流管(3)和滑块(9)转动连接。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婷，潘栋彬，何书，刘强，唐鹏，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：新型
国别省市：