脉冲式增压射流钻井装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钻井技术领域，具体涉及一种脉冲式增压射流钻井装置，包括钻杆，钻杆的一端设置有钻头

【技术实现步骤摘要】
脉冲式增压射流钻井装置


[0001]本专利技术涉及一种钻井
，具体涉及一种脉冲式增压射流钻井装置
。

技术介绍

[0002]利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井，通常指勘探或开发石油
、
天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程
。
钻井在国民经济建设中的应用极为广泛
。
钻机是在勘探或矿产资源（含固体矿
、
液体矿
、
气体矿等）开发中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备，其主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具，可用于钻取岩心
、
矿心
、
岩屑
、
气态样
、
液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况
。
[0003]除上述钻机破岩外，还有射流水力破岩的方式，但目前钻井条件下，射流主要用于辅助破岩，若要使用水力直接破岩，则需增加射流的压力，第一种是通过地面的高压泵向井下输送高压钻井液，高压钻井液直接通过第一喷嘴向井下岩石喷出高速射流以破岩；第二种是在井下设置增压器，通过增压器向井下岩石喷出脉冲式射流，同等水压下，脉冲式射流的破岩效率比连续射流破岩效率更高
。
[0004]针对上述相关技术，申请人认为相关技术中，连续式射流破岩的效率较低
、
成本高，而脉冲式射流破岩使用的增压器存在内部结构或者换向控制复杂的问题，复杂的结构以及换向控制导致增压器容易损坏，进而导致增压器的可靠性降低
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种脉冲式增压射流钻井装置，以较为简单的结构实现对井下岩石的脉冲式射流破岩，提高破岩的可靠性和效率
。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：一种脉冲式增压射流钻井装置，包括钻杆，所述钻杆的一端设置有钻头
、
另一端设置有旋转接头，所述钻头上设置有第一喷嘴，所述第一喷嘴的进液端与钻杆内部连通，所述旋转接头包括转动相连的套筒以及空心轴，所述套筒位于钻杆内部，所述套筒外壁套设有第一活塞，所述第一活塞与钻杆的内壁为滑动密封，所述空心轴朝向钻杆外部且依次连通设置有水管以及高压泵，所述水管上设置有第一单向阀；所述旋转接头上设置有调节件，所述调节件用于调节旋转接头与钻头之间的距离；所述套筒上设置有阻流件，所述阻流件向钻头方向延伸，所述阻流件用于与钻头相抵接时阻挡钻杆内部的钻井液流向第一喷嘴
。
[0007]进一步地，所述阻流件包括空心管，所述空心管位于钻杆内部，所述钻杆靠近钻头的一端内部设置有隔离板，所述隔离板上开设有贯通的通孔，所述隔离板靠近钻头的一端设置有隔离筒，所述隔离筒的一端与隔离板的通孔连通
、
另一端与钻头密封抵紧，所述空心管的一端与套筒连通
、
另一端通过通孔后延伸至隔离筒内，所述空心管上套设有第二活塞，且所述第二活塞与隔离筒的内孔壁为滑动密封，所述调节件调小所述旋转接头与钻头之间的距离时，所述空心管与钻头相抵接，此时所述钻头对空心管的出液端进行封堵或者所述
空心管的端部对第一喷嘴的进液端进行封堵，且所述第一喷嘴的进液端与隔离筒连通
。
[0008]进一步地，所述旋转接头为多通道式旋转接头，且所述套筒的外侧壁上开设有侧向出液口，所述隔离板上开设有通液口，所述隔离板
、
隔离筒以及钻杆之间形成一个空腔，所述钻头上还设有第二喷嘴，且所述第二喷嘴的进液端与所述空腔连通，所述空心管靠近旋转接头的一端设置有第二单向阀
。
[0009]进一步地，所述钻杆内设置有导流块，所述导流块上开设缺口，所述套筒穿过缺口后与导流块滑动配合，所述空心管与钻头相抵接时，所述导流块的缺口内侧壁对侧向出液口进行遮挡，所述导流块上还开设有导流口，所述空心管距离钻头最远时，所述套筒的侧向出液口位于导流块背离钻头的一侧
。
[0010]进一步地，所述调节件包括多个伸缩缸，所述空心轴上设置有安装板，多个所述伸缩缸的一端与安装板相连接，且多个所述伸缩缸均匀分布于空心轴周侧，所述钻杆上设置有连接板，多个所述伸缩缸远离安装板的一端均向连接板延伸，所述连接板靠近安装板的一侧板面上开设有圆形滑槽，所述圆形滑槽的中轴线与钻杆的中轴线相重合，所述圆形滑槽内滑动设置有多个滑块，且多个所述伸缩缸靠近连接板的一端均与多个所述滑块一一对应连接，所述滑块以及圆形滑槽的横截面形状为
T
形或者倒梯形
。
[0011]进一步地，所述空心管出液端的端面上设置有密封圈
。
[0012]进一步地，所述密封圈与空心管通过螺钉连接
。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、 将钻杆安装在钻机上，通过钻机的主机带动钻杆转动，遇到井下岩石时，可以通过调节件调节旋转接头与钻头之间的距离，使得空心管与钻头相抵紧，此时钻头对空心管的出液端进行了封堵，启动高压泵，高压泵通过水管向空心管内部输送高压钻井液，在第一单向阀的作用下，高压泵持续向空心管内输送钻井液，使得空心管内聚集的钻井液具有较高的压力，然后通过调节件调大旋转接头与钻头之间的距离，使得空心管与钻头相脱离，进而使得空心管内的高压钻井液通过第一喷嘴向井下岩石进行射流破岩，射流持续几秒至十秒后，调节件控制空心管再次与钻头相抵接，然后由高压泵继续向空心管内灌注钻井液，重复上述步骤，以实现对井下岩石进行脉冲式射流破岩的效果，本方案的射流钻井装置结构较为简单，不容易发生结构损坏，可靠性较高，且提升了对井下岩石的破坏效率
。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定
。
[0015]在附图中：图1为本专利技术实施例1的局部结构剖视图，旨在展示钻杆内部的结构；图2为本专利技术实施例1的图1中
A
部放大图；图3为本专利技术实施例1的图1中
B
部放大图
。
[0016]附图中标记及对应的零部件名称：
1、
钻杆；
2、
钻头；
3、
第一喷嘴；
4、
旋转接头；
41、
套筒；
42、
空心轴；
5、
第一活塞；
6、
水管；
7、
高压泵；
8、
第一单向阀；
9、
空心管；
10、
隔离板；
11、
通孔；
12、
隔离筒；
13、
密封条；
14、
第二活塞；
15、
侧向出液口；
16、
通液口；
17、
空腔；
18、
第二喷嘴；
19、
第二单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种脉冲式增压射流钻井装置，其特征在于：包括钻杆
(1)
，所述钻杆
(1)
的一端设置有钻头
(2)、
另一端设置有旋转接头
(4)
，所述钻头
(2)
上设置有第一喷嘴
(3)
，所述第一喷嘴
(3)
的进液端与钻杆
(1)
内部连通，所述旋转接头
(4)
包括转动相连的套筒
(41)
以及空心轴
(42)
，所述套筒
(41)
位于钻杆
(1)
内部，所述套筒
(41)
外壁套设有第一活塞
(5)
，所述第一活塞
(5)
与钻杆
(1)
的内壁为滑动密封，所述空心轴
(42)
朝向钻杆
(1)
外部且依次连通设置有水管
(6)
以及高压泵
(7)
，所述水管
(6)
上设置有第一单向阀
(8)
；所述旋转接头
(4)
上设置有调节件，所述调节件用于调节旋转接头
(4)
与钻头
(2)
之间的距离；所述套筒
(41)
上设置有阻流件，所述阻流件向钻头
(2)
方向延伸，所述阻流件用于与钻头
(2)
相抵接时阻挡钻杆
(1)
内部的钻井液流向第一喷嘴
(3)。2.
根据权利要求1所述的脉冲式增压射流钻井装置，其特征在于：所述阻流件包括空心管
(9)
，所述空心管
(9)
位于钻杆
(1)
内部，所述钻杆
(1)
靠近钻头
(2)
的一端内部设置有隔离板
(10)
，所述隔离板
(10)
上开设有贯通的通孔
(11)
，所述隔离板
(10)
靠近钻头
(2)
的一端设置有隔离筒
(12)
，所述隔离筒
(12)
的一端与隔离板
(10)
的通孔
(11)
连通
、
另一端与钻头
(2)
密封抵紧，所述空心管
(9)
的一端与套筒
(41)
连通
、
另一端通过通孔
(11)
后延伸至隔离筒
(12)
内，所述空心管
(9)
上套设有第二活塞
(14)
，且所述第二活塞
(14)
与隔离筒
(12)
的内孔壁为滑动密封，所述调节件调小所述旋转接头
(4)
与钻头
(2)
之间的距离时，所述空心管
(9)
与钻头
(2)
相抵接，此时所述钻头
(2)
对空心管
(9)
的出液端进行封堵或者所述空心管
(9)
的端部对第一喷嘴
(3)
的进液端进行封堵，且所述第一喷嘴
(3)
的进液端与隔离筒
(12)
连通
。3.
根据权利要求2所述的脉冲式增压射流钻井装置，其特征在于：所述旋转接头
(4)
为多通道式旋转接头
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫，孙绪波，周中金，何虎林，朱江，李显春，
申请(专利权)人：四川派盛通石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：