[實用新型]干熱巖風動潛孔錘鉆進噴砂擴眼裝置

有效

• 申請號: 201921260772.3
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN210370481U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 彭枧明;李柯柯;博坤;張鵬宇;葛東;程靖清
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B4/14
• 分類號: E21B4/14;E21B7/18;E21B7/28
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 李曉莉;王楠楠

干熱巖風動潛孔錘鉆進噴砂擴眼裝置，涉及干熱巖鉆探鉆具技術領域，包括上接頭、固定套、滑套、中接頭、引流管、文丘里噴管、引砂管、外管、內管、儲砂腔、下接頭及樹脂球，正常鉆進時滑套將側孔及儲砂腔封閉，壓縮空氣沿中心氣流通道進入風動潛孔錘。提鉆時投入樹脂球，中心氣流通道被關閉，壓力瞬間增大，滑套下滑，側孔及儲砂腔打開，通入壓縮空氣，壓縮空氣進入引流管在混合腔里產生負壓，儲砂腔里的磨料在負壓和儲砂腔上部的空氣壓力共同作用下沿引砂管和引砂孔進入引流管混合腔內與壓縮空氣混合后進入文丘里噴管射向井壁，本實用新型能夠有效地擴大井徑，為新鉆頭順利到達孔底提供了有力保障，減少了重復的提下鉆過程，提高了鉆進速度。

技術領域

本實用新型涉及干熱巖鉆探鉆具技術領域，特別涉及一種干熱巖風動潛孔錘鉆進噴砂擴眼裝置。

背景技術

干熱巖作為一種儲量大、分布廣的可再生清潔能源，具有極高的開發價值與應用前景。鉆井是干熱巖開發的關鍵環節。在干熱巖地層鉆井存在諸多難點，包括鉆井環境溫度高，影響了鉆井液的穩定性和鉆井工具的使用壽命；干熱巖主要巖性為各種變質巖和結晶巖，巖體致密堅硬，抗壓強度高，可鉆性差，常見的如花崗巖，花崗閃長巖等；且鉆井深度大，受到深孔圍壓、液柱壓持效應等不利因素影響，不僅巖石強度硬度有明顯提升，對鉆探工藝、設備維護等也提出了很高要求。采用常規回轉鉆進方法，碎巖效率低，鉆頭磨損快，鉆井成本高，從而嚴重制約了干熱巖的大規模開發利用。

從碎巖理論來看，潛孔錘鉆進技術是當今解決硬巖鉆進難題最有效的方法之一。風動潛孔錘鉆進以其很高的鉆進效率，較長的鉆頭壽命，較低的鉆孔成本，很低的液柱壓持效應等顯著特點，在干熱巖鉆井中有著巨大的應用前景。

由于常規風動潛孔錘鉆井不具備擴眼功能，且干熱巖地層研磨性強，出井鉆頭外徑磨損嚴重，為了保證新的空氣鉆頭能順利到達孔底，通常要下牙輪鉆頭擴眼。這種方法增加了提下鉆次數，鉆進速度低，鉆井成本高。

實用新型內容

針對干熱巖風動潛孔錘鉆進下新鉆頭前需要擴眼，而現有的下牙輪鉆頭擴眼方法存在費時較長等問題，本實用新型的目的在于提供一種新型可靠的用于提高干熱巖鉆進速度的干熱巖風動潛孔錘鉆進噴砂擴眼裝置。

本實用新型為實現上述目的采用的技術方案是：干熱巖風動潛孔錘鉆進噴砂擴眼裝置，其特征在于，包括：上接頭、固定套、滑套、中接頭、引流管、文丘里噴管、引砂管、外管、內管、儲砂腔、下接頭及樹脂球，所述上接頭通過螺紋連接在中接頭上端；所述中接頭上設有側孔，側孔沿中接頭圓周均勻分布，側孔向上傾斜設置；所述滑套與固定套通過剪釘連接，滑套、中接頭及內管同軸設置，滑套上部位于中接頭中心通道內，滑套下部位于內管內部；所述固定套位于中接頭的中心通道上部，且固定套的頂端抵靠在上接頭底端面上；所述文丘里噴管及引流管固定在側孔內，且文丘里噴管、引流管及側孔同軸，文丘里噴管與引流管連通；所述引流管上開設有與引砂孔對應的進砂口；所述引砂孔開設在中接頭底部；所述外管位于中接頭和下接頭之間，外管上端與中接頭螺紋連接，外管的下端與下接頭螺紋連接；所述內管位于外管內部，內管與外管同軸設置，內管的長度小于外管的長度，內管的上端為自由端，內管的下端通過螺紋連接在下接頭上端；所述儲砂腔為內管與外管之間形成的環形腔；所述引砂管設置在儲砂腔內部，引砂管的底端為進砂端，引砂管的頂端插入引砂孔內并與其螺紋連接；所述樹脂球用于控制滑套封閉或敞開側孔及儲砂腔的上部敞口。

進一步，所述側孔中心軸線與中接頭中心軸線的夾角為45°～75°。

進一步，所述滑套與中接頭之間設置有第一密封圈，滑套與內管之間設置有第二密封圈。

進一步，所述滑套的外徑為d，內徑為0.8d，樹脂球的直徑為0.9d。

進一步，所述內管分為上下兩段，上段內徑為d，上段長度與滑套長度相同，下段內徑為0.75d～0.8d。

進一步，所述引流管通過平鍵固定在側孔內。