[實用新型]一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置

有效

• 申請號: 201822160577.5
• 申請日: 2018-12-22
• 公開（公告）號: CN209195259U
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 黃志強;朱晶;張文琳;馬亞超;謝豆;周操;楊雪瑩
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置，主要由單向閥、過濾器、導向閥、活塞閥、進氣室、環形通道、先導通道、活塞閥定位臺階、活塞閥內腔、高壓室、低壓室、沖擊通道、鉆頭、鉆頭流道、主進氣口、副進氣口、氣體通道、復位腔、連接器、移動腔、主殼體組成。連接器頂端設有進氣口，在主進氣口下端設有進氣室并用單向閥來控制高壓氣體的單向進入；主殼體通過螺紋連接在連接器下端，內部安裝有導向閥以及活塞閥，主殼體兩側的氣體通道與連接器的副進氣口相通，活塞閥與主殼體之間形成移動腔、復位腔、環形通道、高壓室以及低壓室。本實用新型在氣體鉆井的基礎上，利用高壓氣體形成脈動循環沖擊波輔助鉆頭破巖，提高破巖效率。

技術領域

本實用新型涉及一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置，用于油氣以及煤層氣等鉆井工程領域。

背景技術

在油氣開發的過程中，鉆井工程是規模最大的項目，并且它投資巨大，存在著高風險，其成本占到了整體開發成本的一半多。破巖技術在鉆井工程中起著核心的作用，因此，它的工作質量直接關系到鉆井的效率和成本，關乎著工程的經濟效益。對于一些復雜的地形環境，往往破巖工作比較困難，這就使得在鉆井工程中，鉆速慢并且時間長，增加了開發的成本。為了提高破巖效率，氣體鉆井技術得到了廣泛的應用。

氣體鉆井指的是在鉆井過程中所采用的循環介質為氣體的鉆井方式，氣體鉆井的類型主要包括空氣鉆井、天然氣鉆井、惰性氣體鉆井等。為了進一步提高破巖效率，降低鉆井成本，提出了一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置，利用氣體沖擊波作用在巖石表面，配合鉆頭破巖。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置用于油氣以及煤層氣等鉆井工程領域，進一步提高鉆井效率，降低鉆井成本。

本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置，主要由單向閥、過濾器、導向閥、活塞閥、進氣室、環形通道、先導通道、活塞閥定位臺階、活塞閥內腔、高壓室、低壓室、沖擊通道、鉆頭、鉆頭流道、主進氣口、副進氣口、氣體通道、復位腔、連接器、移動腔、主殼體組成。連接器頂端開有三個進氣口，分別為一個主進氣口和兩個副進氣口，在主進氣口下端設有進氣室并用三個單向閥來控制高壓氣體的單向進入；主殼體通過螺紋連接在連接器下端，內部安裝有導向閥以及活塞閥，主殼體兩側的氣體通道與連接器的副進氣口相通，活塞閥與主殼體之間構成移動腔、復位腔、環形通道、高壓室以及低壓室；鉆頭通過螺紋連接在主殼體下端，同時鉆頭流道與主殼體內氣體通道相通，鉆頭中心通道與沖擊通道相通。

主殼體上端兩側設置有環形通道，使高壓氣體首先進入環形通道，到達復位腔，推動活塞閥到達初始位置。

主殼體上端中心安裝有導向閥，導向閥在先導通道內隨上下兩側氣壓的變動而上下滑動，初始位置的導向閥與活塞閥相互接觸并形成移動腔。

主殼體內部中心安裝有活塞閥，活塞閥上設置有活塞閥定位臺階，用來控制活塞閥的下限位，同時使復位腔氣體復位活塞閥。

活塞閥下端與主殼體內壁接觸構成高壓室，高壓氣體經過活塞閥內腔，通過氣體通道，到達高壓室。

低壓室設置在主殼體內部下端，內徑大于高壓室內徑，便于氣體沖擊波匯聚到沖擊通道，并從鉆頭中心噴出，破壞巖石。

本實用新型的優點：在常規氣體鉆井的基礎上，利用高壓氣體形成脈動循環沖擊波輔助鉆頭破巖，提高破巖效率。

附圖說明

圖1是本實用新型一種脈動循環沖擊波輔助破巖裝置的結構示意圖。

圖2是裝置完成一次氣體沖擊波輔助破巖后的結構示意圖。