[发明专利]一种用于钻井的激光破岩方法和装置有效
| 申请号： | 201710171742.4 | 申请日： | 2017-03-22 |
| 公开（公告）号： | CN106837176B | 公开（公告）日： | 2023-10-03 |
| 发明（设计）人： | 杨晓峰;李航宇;张静远;毕涵喆;周洲;郝鹏飞 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学（北京） |
| 主分类号： | E21B7/14 | 分类号： | E21B7/14;E21B7/15;E21B21/00;E21B21/01 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 一种用于钻井的激光破岩方法和装置，其包括排屑机构、外置钻杆和内置钻杆。所述排屑机构包括电源、电线、空气压缩机、吸盘、抗压管道及吸泵；所述外置钻杆上有液氮储存罐、雾化喷嘴，所述外置钻杆内有液氮通道、电线、保护层和气体流通区域，所述外置钻杆不转动；所述内置钻杆包括井下马达、井下电源、激光发射器、纤维光缆、锥型分光器、激光头、钻头、激光孔和温度传感器，所述激光发射器发射的激光通过所述纤维光缆传输，在所述锥型分光器中，纤维光缆被一分为四，被分后的每个纤维光缆连接一个所述激光头，激光从所述激光头发出并从激光孔中射出，使岩石受热破碎。本发明工作效率高、可降低钻井难度，节省钻井成本。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 用于 钻井 激光 方法 装置 | ||
【主权项】：
一种用于钻井的激光破岩方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤1：钻杆内的激光发射器产生激光，激光通过纤维光缆传输至钻头并射出形成激光作用区域，激光使岩石受热破碎。
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- 黄勇;陈泽鹏;朱丽红 - 中国石油大学(华东)
- 2017-11-08 - 2019-05-07 - E21B7/14
- 本发明公开了一种变温钻井模拟实验设备，包括：动力装置、钻具装置、钻井液注入装置、岩样加压装置和钻井液回收装置；钻具装置包括顺次连接的双壁钻杆、换流接头和钻头，双壁钻杆与动力装置连接，换流接头用于向钻头交替输送高温钻井液、低温钻井液；钻井液注入装置与双壁钻杆连接，用于向双壁钻杆注入高温钻井液和低温钻井液；岩样加压装置位于钻头下方。本发明的变温钻井模拟实验设备可测量钻井液高、低温交替条件下钻头的钻进效率，通过改变高、低温钻井液的温度和井底作用时间，从而模拟不同钻井液工况，可对变温钻井效率进行综合评估，从而为变温钻井技术方案制定提供实验数据。
- 模拟热力射流破岩的实验系统及方法-201710970097.2
- 宋先知;吕泽昊;李根生;胡晓东;黄中伟;田守嶒;史怀忠;王海柱;盛茂;张逸群 - 中国石油大学(北京)
- 2017-10-18 - 2019-05-07 - E21B7/14
- 本发明公开了一种模拟热力射流破岩的实验系统及方法，该实验系统包括：包括：注入系统、模型系统、测量系统和控制器；其中，模型系统包括：具有相对的上盖和下盖的地层模拟釜、穿设在上盖上的燃烧喷射机构和通过下盖与地层模拟釜连通的泄压机构；其中，燃烧喷射机构设置有反应腔与反应腔连通的喷嘴，反应腔连通有点火设备；注入系统包括：增压机构，氧化剂供应机构和燃料供应机构；测量系统包括：压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器与控制器电性连接。本发明针对热力射流钻井技术，提供相配套的模拟热力射流破岩的实验系统及方法。
- 一种热力射流井下反应器-201810003511.7
- 胡晓东;宋先知;李根生;黄中伟;田守嶒;史怀忠;王海柱;盛茂 - 中国石油大学(北京)
- 2018-01-03 - 2019-04-23 - E21B7/14
- 本发明提供了一种热力射流井下反应器。该热力射流井下反应器包括反应器本体，反应器本体为圆柱状结构，由上至下依次包括注入单元、反应单元和喷嘴单元；注入单元包括用于向反应单元注入燃料的燃料注入单元、用于向反应单元注入氧气的氧气注入单元和用于向反应单元注入水的水注入单元；反应单元包括反应腔和点火器；点火器穿设于反应腔的上部腔体侧面；喷嘴单元包括渐缩段、喷嘴口、渐扩段和聚能段；反应腔的底端与渐缩段相连通，渐缩段、喷嘴口、渐扩段和聚能段沿轴向依次连通。本发明的热力射流井下反应器结构较为简单；注入单元的通道设计较为新颖，能够保证反应器的有效冷却；反应器的设计合理，能够在出口形成高速热射流，从而实现高效破岩。
- 用于冰层钻进的热水钻系统-201710211086.6
- 帕维尔达拉拉伊;刘刚;曹品鲁;王如生;范晓鹏;杨阳;刘博文;刘安;米沙 - 吉林大学
- 2017-04-01 - 2019-03-12 - E21B7/14
- 本发明公开了一种用于冰层钻进的热水钻系统，包括有热水钻装置和还包括有自动控制装置；热水钻装置包括喷嘴及钻具、高压软管、桅杆、电动绞车、高压加热器、高压泵和水箱，其中桅杆的顶端设置有天车滑轮，自动控制装置包括伺服电机、称重传感器和编码器、钻孔参数观测仪器和控制器，称重传感器、编码器和钻孔参数观测仪器与控制器连接，伺服电机由控制器控制，伺服电机安装于电动绞车内，可根据控制器的指令调整电动绞车的运转状态。钻具下放速度可以自动控制，能防止钻孔变形，不会造成严重的孔斜事故；自动控制装置可实时获取各项钻进参数，并根据获取的钻进参数调节钻进速度，以协助该热水钻系统实现最大钻进效率。
- 热喷枪-201480071983.6
- 维克多·佩纳·埃斯特加 - 萃菲美股份有限公司
- 2014-12-19 - 2019-03-12 - E21B7/14
- 热喷枪（1）具有足够的灵活性和有效的热功率，用于钻探和/或熔化切割任何类型的材料，如钻孔、打开使用粘土塞或氧化铝、二氧化硅、碳和其它混合物的熔炉通道，其特征在于包括至少四个管状结构，其中一个是外管结构，其余三个为内管结构，以及17个的内腔，至少四个管状结构中，其中两个具有不同的横截面，每个管结构与其它管结构相邻排列各个管结构可选择的横截面形状有圆形、方形、三角形、六角形、椭圆形、多五角星。此外，关于热喷枪的使用用途，可以有效的熔化切割和/或穿孔任何类型的材料。
- 一种热力剥落破岩的PDC钻头-201811186016.0
- 刘伟 - 刘伟
- 2018-10-11 - 2019-02-22 - E21B7/14
- 一种热力剥落破岩的PDC钻头，包括钻头体、固定刀翼，在固定刀翼上设置有PDC齿，水孔或者喷嘴，其特征在于：在钻头的刀翼上设置至少一个电磁波发生器，所述电磁波发生器包括直流电源、RLC电路、高频放大器、发射天线，且钻头心部设置有中心水孔，钻头为钢体钻头。这样电磁波对岩石进行照射加热，依靠热力剥落破碎岩石，高温状态下岩石通过中心水孔遇水突然冷却，由于岩石体内温度急剧变化，在岩石内部形成温度梯度，岩石内产生热破裂或者热冲击现象，导致岩石多种力学性质劣化，钻头是热力剥落以及PDC齿刮切两种方式耦合破岩，提高钻头的破岩效率，能够降低PDC齿吃入地层难度，延长PDC齿的使用寿命，提升钻头的综合性能。
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