粒子冲击钻井方法及装置制造方法及图纸

一种粒子冲击钻井方法及装置，在钻井泵的泵出管路上连接一套粒子注入系统，使要注入井内的高压泥浆中不断地混入坚硬的小粒子，依赖钻井液的水力能量与其携带的坚硬钢颗粒冲击岩石，实现机械和粒子冲击联合作用快速破岩。另外，在井口泥浆返回管路中连接一套粒子分离系统，将金属小粒子分离出来，以重复循环利用。粒子存储处理系统的作用是在停止粒子冲击钻井时将粒子处理后储存。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油开发领域中一种新型的钻井装置，它可以提高坚硬地层中的钻 进速度。
技术介绍
目前，常规的钻井技术是利用井底钻头的钻压和旋转实现机械破岩，达到钻进 的目的，这种方式在钻进坚硬地层时仅依靠钻头的机械作用进行破岩，泥浆的作用只是 携带岩屑，无法实现水力加机械的联合破岩效果，作业周期长、钻井成本高。随着国内 深井、超深井数量的增加，这一问题的解决变得更为迫切。
技术实现思路
为克服现有钻井技术单纯利用机械破岩所造成的作业周期长、钻井成本高等问 题，本专利提供了一种新型的钻井装置，该装置能够提高钻机在坚硬地层中的钻进速 度，节约成本，缩短周期。本专利装置的技术方案是在钻井液中添入圆形坚硬钢颗粒，使其通过钻头水 眼冲击井底岩石，从而达到机械加粒子冲击联合破岩的效果。与常规钻井技术不同，这 一过程不仅靠钻头实现机械破岩，而是还通过粒子注入系统在钻井泵出口处将粒子加入 泥浆中，使其沿钻柱下行直到钻头，并在水眼处得以加速，以极高的速度冲击岩石，使 其产生较高应力，破碎岩石。被击碎的岩屑与钢颗粒及泥浆一起通过环控循环到地面， 之后通过粒子回收装置将钢颗粒分离出来，以便再次注入循环的泥浆中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的钻井方法及装置，其特征是：在钻井泵的泵出管路上连接一套粒子注入系统，使要注入井内的高压泥浆中不断地混入坚硬的粒径在２－８ｍｍ范围的粒子，其沿钻柱下行直到钻头，在水眼处得以加速，以极高的速度冲击岩石，从而达到机械与粒子冲击联合破岩的效果，提高坚硬地层中的钻进速度，在井口泥浆返回管路中连接一套粒子分离系统，将金属颗粒从井底返回的混合液中分离出来，重复循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种新型的钻井方法及装置，其特征是在钻井泵的泵出管路上连接一套粒子注 入系统，使要注入井内的高压泥浆中不断地混入坚硬的粒径在2-8mm范围的粒子，其沿 钻柱下行直到钻头，在水眼处得以加速，以极高的速度冲击岩石，从而达到机械与粒子 冲击联合破岩的效果，提高坚硬地层中的钻进速度，在井口泥浆返回管路中连接一套粒 子分离系统，将金属颗粒从井底返回的混合液中分离出来，重复循环利用。2.根据权利要求1所述高压粒子冲击钻井方法及装置，其特征是其中注入系统的 液控粒子泥浆阀(16)、上仓室(13)、液控粒子泥浆阀(12)、下两仓室(9)和螺旋推进器(8)沿高度方向从上往下依次串联，上仓室(13)上部连入排压阀(15)，上、下两仓室的 通道中连入加压阀(11)，同时粒子经串联盘式输送机(18)进入位于注射塔(14)的顶部 的粒子注入料斗(17)中，再通过液控粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，赵惠清，吴仲华，温林荣，周富刚，
申请(专利权)人：中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院，北京化工大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]