[發明專利]用于激光鉆井和機械研磨配合裝置及鉆井方法

有效

• 申請號: 201810450014.1
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108612475B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 李沼萱;閆鐵;候兆凱;孫曉峰;劉維凱;李思琪
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B17/00;E21B47/12
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種用于激光鉆井和機械研磨配合裝置，其特征是：這種用于激光鉆井和機械研磨配合裝置包括鉆桿（3）、雙腔連接室（5）、激光發射器（7）、鉆頭（11）、信號傳輸系統（13）、壓力感應裝置（15），雙腔連接室（5）內腔被分隔為左側腔室、右側腔室，右側腔室內安裝有激光發生器（12），雙腔連接室（5）上端連接鉆桿（3），鉆桿（3）頂端安裝有第一轉盤（4），鉆桿（3）內壁具有電纜槽（2），電纜（1）穿過電纜槽（2）并與雙腔連接室（5）右側腔室內的激光發生器（12）連接；雙腔連接室（5）右側腔室下方安裝有第一連接裝置（6），激光發射器（7）通過第一連接裝置（6）連接在激光發生器（12）下方，雙腔連接室（5）左側腔室下方通過第二連接裝置（8）與第二轉盤（9）連接，第二轉盤（9）下方安裝有壓力盤組（10），壓力盤組（10）的內部安裝有壓力感應裝置（15），鉆頭（11）通過第三連接裝置（14）安裝在壓力盤組（10）的下方，鉆頭（11）的中間位置設置有水眼（16）；壓力感應裝置（15）通過信號傳輸系統（13）連接激光發生器（12）。

2.根據權利要求1所述的用于激光鉆井和機械研磨配合裝置，其特征是：所述的信號傳輸系統（13）安裝在雙腔連接室（5）內腔，信號傳輸系統（13）右端通過電纜（1）與激光發生器（12）連接，信號傳輸系統（13）左端通過電纜（1）與壓力感應裝置（15）連接。

3.根據權利要求2所述的用于激光鉆井和機械研磨配合裝置，其特征是：所述的雙腔連接室（5）的內腔為兩個獨立空腔，其中左側腔室具有鉆井液通道，鉆井液通道穿過雙腔連接室（5）的底板，鉆井液通道與第二連接裝置（8）、第二轉盤（9）、壓力盤組（10）、第三連接裝置（14）、鉆頭（11）的水眼（16）相通，鉆頭（11）的水眼（16）為圓柱型水眼。

4.一種利用權利要求1-3之一所述的用于激光鉆井和機械研磨配合裝置的鉆井方法，其特征是：該方法包括如下步驟：

首先是在鉆桿內壁設計電纜槽（2），通過一個雙腔連接室（5）實現了鉆頭（11）和激光發射器（12）同時工作，利用壓力盤組（10）上的壓力感應裝置（15）作為激光發生器（12）產生激光束強弱的標志；

具體操作是第一轉盤（4）帶動配合裝置進行公轉，鉆頭（11）和激光發射器（7）圍繞同一個公轉圓心轉動，實現先切割再機械研磨的激光鉆井方式，在鉆井過程中，鉆井液通過鉆桿（3），進入雙腔連接室（5）的左側腔室再通過水眼（16）從鉆頭（11）流出，第二轉盤（9）實現鉆頭（11）的自轉；

電纜（1）安裝在鉆桿（3）內壁的電纜槽內部，其下端連接激光發生器（12），電纜槽（2）和雙腔連接室（5）起到了防水的作用，其中壓力盤組（10）包含四層壓力盤，激光發射器（7）包含四個激光頭，當遇到難鉆的地層，鉆進速度變慢的時候，通過壓力感應裝置（15）會產生信號，壓力盤組（10）檔位發生變化，通過信號傳輸系統（13）將信號傳遞給激光發生器（12），激光發生器（12）增加激光發射器（7）中激光頭的使用數目，達到增強激光束的目的，并增大激光切割強度，改善鉆進速度，并且一直保持在一個最優鉆進速度上。