CN101029560A - 井底岩屑磨料射流钻井工具 - Google Patents
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Abstract
井底岩屑磨料射流钻井工具，它包括转换接头、壳体、喷嘴、钻头联接杆和钻头，其原理是利用钻头上部的喷嘴，形成高速射流，在喷嘴出口区域形成局部低压，利用该局部低压，将环空和井底的岩屑引入钻柱内部，与钻井液混合，经钻头水眼喷出，形成磨料射流作用于井底，利用射流和岩屑颗粒的冲击研磨作用，降低岩石破碎的门限压力，提高破岩钻井速度。
Description
技术领域
本发明属于石油、天然气钻井的配套装置。
背景技术
随着井深的增大，地层岩石破碎效率逐渐降低，寻找新的、高效破岩方法，发展配套的工艺技术，对提高深部地层的钻井速度、降低钻井成本、缩短勘探开发周期具有重要意义。实践表明，在高速射流中混入一定量的固相颗粒，形成磨料射流，射流和固相颗粒冲击研磨物料，可显著降低物料破碎的门限压力，提高物料的破碎效率。因此如果能够在井底调制形成磨料射流，则可提高破岩钻井效率。
发明内容
本发明正是为在井底调制磨料射流，提高破岩钻进效率而设计的，其原理是利用钻头上部的喷嘴，形成高速射流，在喷嘴出口区域形成局部低压，利用该局部低压，将环空和井底的岩屑引入钻柱内部，与钻井液混合，经钻头水眼喷出，形成磨料射流作用于井底，利用射流和岩屑颗粒的冲击研磨作用，降低岩石破碎的门限压力，提高破岩钻井速度，本发明的目的就是为现场提供一种井底岩屑磨料射流钻井工具。
本发明是这样来实现的，它包括转换接头、壳体、喷嘴、钻头联接杆和钻头，转换接头轴向贯通，两端加工有螺纹，上端和下端分别与钻柱和壳体相联，喷嘴固定在转换接头下端，壳体中空，中部加工有岩屑环空引入口，钻头联接杆轴向贯通，下端加工有螺纹，在平行于轴线的钻头联接杆本体上加工有抽吸流道，钻头上端加工有螺纹，在钻头本体上加工有岩屑井底引入口和水眼，将钻头联接杆装入壳体下端并固定，钻头联接杆下端与钻头相联，钻头联接杆上的抽吸流道与钻头上的岩屑井底引入口对接，钻头联接杆采用密封配合安装在壳体内，钻井液通过喷嘴，形成高速射流喷出，由于射流的卷吸作用，在喷嘴出口区域形成了一个低压区，在该低压区的作用下，钻头破碎井底岩石形成的岩屑，经壳体上的岩屑环空引入口和钻头上的岩屑环空引入口、钻头联接杆上的抽吸流道，被引入壳体内部，与钻井液混合，经钻头联接杆，由钻头上的水眼喷出，形成磨料射流作用于井底，射流和岩屑颗粒对井底岩石进行冲击研磨，使岩石破碎的门限压力降低，钻井速度提高，岩屑磨料射流的性能，通过调整喷嘴的流道结构、钻井液性能、岩屑环空引入口的结构尺寸、岩屑井底引入口的结构尺寸和抽吸流道的结构尺寸等参数来获得。
本发明基于磨料射流特性的认识，提出调制磨料射流用于钻井，并以此为指导设计了特殊的水力结构，引入地层岩石破碎形成的岩屑作为磨料，形成磨料射流，作用于井底，利用射流和岩屑颗粒对井底岩石进行冲击研磨，降低岩石破碎的门限压力，提高钻井速度。
附图说明
图1井底岩屑磨料射流钻井工具示意图
1.转换接头；2.壳体；3.喷嘴；4.岩屑环空引入口；5.钻头联接杆；6.抽吸流道；7.钻头；8.岩屑井底引入口；9.水眼
具体实施方式
现结合说明书附图对本发明作进一步的描述。
当采用本发明在井底调制岩屑磨料射流时，转换接头[1]轴向贯通，两端加工有螺纹，上端和下端分别与钻柱和壳体[2]相联，喷嘴[3]固定在转换接头[1]下端，壳体[2]中空，中部加工有岩屑环空引入口[4]，钻头联接杆[5]轴向贯通，下端加工有螺纹，在平行于轴线的钻头联接杆[5]本体上加工有抽吸流道[6]，钻头[7]上端加工有螺纹，在钻头[7]本体上加工有岩屑井底引入口[8]和水眼[9]，将钻头联接杆[5]装入壳体下端[2]并固定，钻头联接杆[5]下端与钻头[7]相联，钻头联接杆[5]上的抽吸流道[6]与钻头[7]上的岩屑井底引入口[8]对接，钻头联接杆[5]采用密封配合安装在壳体[2]内。
当采用本发明在井底调制岩屑磨料射流时，钻井液通过喷嘴[3]，形成高速射流喷出，由于射流的卷吸作用，在喷嘴[3]出口区域形成了一个低压区，在该低压区的作用下，钻头[7]破碎井底岩石形成的岩屑，经壳体[2]上的岩屑环空引入口[4]和钻头[7]上的岩屑环空引入口[4]、钻头联接杆[5]上的抽吸流道[6]，被引入壳体[2]内部，与钻井液混合，经钻头联接杆[5]，由钻头[7]上的水眼[9]喷出，形成磨料射流作用于井底，射流和岩屑颗粒对井底岩石进行冲击研磨，使岩石破碎的门限压力降低，钻井速度提高，岩屑磨料射流的性能，通过调整喷嘴[3]的流道结构、钻井液性能、岩屑环空引入口[4]的结构尺寸、岩屑井底引入口[8]的结构尺寸和抽吸流道[6]的结构尺寸等参数来获得。
Claims (2)
1.井底岩屑磨料射流钻井工具，它包括转换接头、壳体、喷嘴、钻头联接杆和钻头，其特征是转换接头[1]轴向贯通，两端加工有螺纹，上端和下端分别与钻柱和壳体[2]相联，喷嘴[3]固定在转换接头[1]下端，壳体[2]中空，中部加工有岩屑环空引入口[4]，钻头联接杆[5]轴向贯通，下端加工有螺纹，在平行于轴线的钻头联接杆[5]本体上加工有抽吸流道[6]，钻头[7]上端加工有螺纹，在钻头[7]本体上加工有岩屑井底引入口[8]和水眼[9]，将钻头联接杆[5]装入壳体[2]下端并固定，钻头联接杆[5]下端与钻头[7]相联，钻头联接杆[5]上的抽吸流道[6]与钻头[7]上的岩屑井底引入口[8]对接。
2.根据权利要求1所述的井底岩屑磨料射流钻井工具，其特征是钻头联接杆[5]采用密封配合安装在壳体[2]内。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101338651B (zh) * | 2008-08-07 | 2011-07-20 | 中国人民解放军理工大学工程兵工程学院 | 前混合磨料高压水射流系统回转管接头结构 |
| CN102251745A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-23 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 正压式刚性颗粒高压注入装置 |
| CN103334723A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-02 | 重庆大学 | 一种煤矿井下水力割缝自吸式磨料射流发生装置及方法 |
| CN103485720A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-01 | 赵晴堂 | 高温热液分裂辅助钻机 |
| CN103835653A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-04 | 中国石油大学(北京) | 自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头 |
| CN103556947B (zh) * | 2013-11-15 | 2015-12-30 | 重庆大学 | 一种煤矿井下自吸式磨料射流钻头及钻孔方法 |
| CN105370213A (zh) * | 2015-06-18 | 2016-03-02 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种井下脉冲射流钻头装置 |
| CN109025825A (zh) * | 2018-10-10 | 2018-12-18 | 东北石油大学 | 基于文丘里效应的井下自吸式粒子射流钻井装置 |
| CN109812232A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 西南石油大学 | 一种带支撑板的自进式多孔射流钻头 |
| CN110500037A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-26 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种随钻获取井底岩屑的钻头及方法 |
| CN110678624A (zh) * | 2017-05-26 | 2020-01-10 | 艾恩特应用新技术公司 | 研磨悬浮液腐蚀系统 |
| WO2021097972A1 (zh) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 中国石油大学(华东) | 一种具有诱导载荷与磨料射流联合作用的钻头及钻井方法 |
| CN113404439A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-17 | 东北石油大学 | 一种粒子冲击钻头 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2092646B2 (zh) * | 1970-06-03 | 1973-12-21 | Inst Francais Du Petrole | |
| US5586609A (en) * | 1994-12-15 | 1996-12-24 | Telejet Technologies, Inc. | Method and apparatus for drilling with high-pressure, reduced solid content liquid |
| CN2716483Y (zh) * | 2004-05-26 | 2005-08-10 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种水力脉冲诱发井下振动钻井工具 |
| CN100387803C (zh) * | 2005-06-08 | 2008-05-14 | 阮花 | 磨料水射流井下多辐射孔超深钻孔装置 |
-
2007
- 2007-03-27 CN CN2007100140435A patent/CN101029560B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101338651B (zh) * | 2008-08-07 | 2011-07-20 | 中国人民解放军理工大学工程兵工程学院 | 前混合磨料高压水射流系统回转管接头结构 |
| CN102251745A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-23 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 正压式刚性颗粒高压注入装置 |
| CN102251745B (zh) * | 2011-06-20 | 2014-01-08 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 正压式刚性颗粒高压注入装置 |
| CN103334723A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-02 | 重庆大学 | 一种煤矿井下水力割缝自吸式磨料射流发生装置及方法 |
| CN103334723B (zh) * | 2013-07-09 | 2015-10-14 | 重庆大学 | 一种煤矿井下水力割缝自吸式磨料射流发生装置及方法 |
| CN103485720A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-01 | 赵晴堂 | 高温热液分裂辅助钻机 |
| CN103556947B (zh) * | 2013-11-15 | 2015-12-30 | 重庆大学 | 一种煤矿井下自吸式磨料射流钻头及钻孔方法 |
| CN103835653B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-03-02 | 中国石油大学(北京) | 自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头 |
| CN103835653A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-04 | 中国石油大学(北京) | 自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头 |
| CN105370213A (zh) * | 2015-06-18 | 2016-03-02 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种井下脉冲射流钻头装置 |
| CN110678624A (zh) * | 2017-05-26 | 2020-01-10 | 艾恩特应用新技术公司 | 研磨悬浮液腐蚀系统 |
| CN110678624B (zh) * | 2017-05-26 | 2022-01-04 | 艾恩特应用新技术公司 | 研磨悬浮液腐蚀系统 |
| CN109025825A (zh) * | 2018-10-10 | 2018-12-18 | 东北石油大学 | 基于文丘里效应的井下自吸式粒子射流钻井装置 |
| CN109812232A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 西南石油大学 | 一种带支撑板的自进式多孔射流钻头 |
| CN110500037A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-26 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种随钻获取井底岩屑的钻头及方法 |
| CN110500037B (zh) * | 2019-09-16 | 2024-05-03 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种随钻获取井底岩屑的钻头及方法 |
| WO2021097972A1 (zh) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 中国石油大学(华东) | 一种具有诱导载荷与磨料射流联合作用的钻头及钻井方法 |
| CN113404439A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-17 | 东北石油大学 | 一种粒子冲击钻头 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101029560B (zh) | 2012-06-13 |
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