泥浆护壁空气潜孔锤钻具及钻井工艺

    公开(公告)号:CN102966304B

    公开(公告)日:2014-12-31

    申请号:CN201210496011.4

    申请日:2012-11-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种泥浆护壁空气潜孔锤钻具及钻井工艺。钻具为同轴式三通道结构,内层钻杆设有中心通道,内层钻杆与中间层钻杆之间构成第二个通道,中间层钻杆与外层钻杆之间构成第三个通道,钻井中三通道钻具与孔壁之间形成了第四个通道,供泥浆和压缩空气独立循环。钻具外管采用螺纹连接,二层内管插接,连接强度高,密封性能好,拧卸方便。压缩空气驱动井底潜孔锤冲击碎岩,可使硬岩钻井效率提高十倍以上;且压缩空气在井下钻具内封闭循环,不受井深和围压变化的影响,风压和供气量大幅度降低,并避免井口污染,实现节能环保和低成本钻井。空气钻井的同时使用泥浆钻井,实现对井壁的有效保护,对各种复杂地层适应性增强,确保钻井安全。

    射流式激增压力脉冲减阻钻具

    公开(公告)号:CN103696686A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201310664890.1

    申请日:2013-12-09

    Abstract: 本发明涉及一种射流式激增压力脉冲减阻钻具,是由接头通过螺纹与外缸连接,外缸通过螺纹与下接头连接,外缸内部自上而下依次为上压盖、射流元件、缸体、活塞、缸盖、隔套、冲锤和节流盘,隔套下表面与节流盘端面接触,冲锤与节流盘端面接触,节流盘下表面与下接头端面接触构成,节流盘的中心设有节流主孔,节流主孔的周围径向等角度设有两个以上节流小孔。激增压力脉冲和冲击振动会在钻柱与井壁之间的滑动摩擦的基础上叠加谐振效应,有效降低钻具与井壁之间的摩擦阻力,高效地将钻压传递给下部钻具,提高机械钻速,避免了憋钻、卡钻等井下事故的发生,解决了现有水平井、大位移井钻进摩阻大,难以施加钻压的问题。

    潜孔锤反循环跟管钻头
    4.
    发明授权

    公开(公告)号:CN1321255C

    公开(公告)日:2007-06-13

    申请号:CN200510016623.9

    申请日:2005-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种基础工程施工用的潜孔锤反循环跟管钻头,主要是由套管靴、钻头体、挡渣杆、Z字型钻头活瓣、销轴和弹性销等组成,钻头体的尾端设有花键与气动贯通式冲击器相联接,贯通式气动冲击器的上端同双壁钻杆联接,钻头活瓣闭合转动角度较小,保证了钻头活瓣灵活的张开或闭合,在提钻时,钻头活瓣后端可直接进入套管靴,借助于钻头活瓣后端的倒角同套管靴下端部内孔倒角的接触使钻头活瓣完全闭合,套管内设置的锥面同钻头体上的锥面配合,钻头体上的冲击力通过锥面传递给套管使套管随钻头同步跟入。实现了反循环钻进,解决了大直径钻孔排查效率低的问题,钻头活瓣有效面积利用较多,增加了边缘上的布齿,提高了钻头的使用寿命。

    射流式冲击器执行机构
    5.
    发明授权

    公开(公告)号:CN101158265B

    公开(公告)日:2010-12-15

    申请号:CN200710056325.1

    申请日:2007-11-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种钻凿岩机械,尤其是射流式冲击器执行机构。该机构主要是由射流元件的输出道与心管上部设有的偏心流道相通,一个偏心流道与上腔相通,另一个偏心流道经心管中心孔与活塞中心孔连通,心管下部与活塞中心孔同轴动配合,活塞将缸体分为上腔和下腔,上腔和下腔在防空打时通过活塞中心孔连通,活塞中心孔底与活塞下端面之间设有等角度周向分布斜孔,行程调节套的下段静配合插入内缸上段,行程调节套插入内缸部分的长度是可选的,依据冲击功和冲击频率要求选择下段长度不同的行程调节套。本发明改变了现有射流式冲击器缸体上下腔液流通道的结构形式,克服了射流式冲击器主要部件之间密封容易失效的问题。

    油气钻井用射流式冲击器

    公开(公告)号:CN101319595B

    公开(公告)日:2010-06-02

    申请号:CN200810050991.9

    申请日:2008-07-22

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种油气钻井机具,尤其是油气钻井用射流式冲击器。射流元件设有双面大面积排空道,行程调节杆和活塞杆设计成一体,碟簧架即是碟形弹簧的固定支架,也是射流元件的压盖。它改进了现有射流式冲击器外缸内部诸零件的轴向定位形式,克服了射流式冲击器主要部件之间密封容易失效的问题,防空打机构更加有效的实现了防空打功能,射流元件的进一步改善大大的延长了冲击器的工作寿命。

    冰阀式保压保温取样器
    7.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101706379A

    公开(公告)日:2010-05-12

    申请号:CN200910067283.0

    申请日:2009-07-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种冰阀式保压保温取样器。包括钻进或取样切换机构、冷冻液循环系统、岩心管提升和定位机构、上部机械密封机构、冰阀形成机构、岩心管单动机构和通道I-VIII连接构成。保压依靠机械密封和冷冻液循环制冷在岩心管下方形成的冰阀来实现。保温通过在内循环管外壁涂覆多孔泡沫塑料、保温漆和反射膜实现。解决了机械阀门启动困难、容易被孔内杂物卡塞而不易关闭问题,提高了保压可靠性和成功率,且径向尺寸较小,有利于获得较大直径岩心,提高水合物岩心采取率。经试验,冰阀实现25MPa密封,适用于孔内液柱达2500米的水合物钻探,保压取样时,启动潜孔往复泵驱动冷冻液循环,在内循环管下端内腔生成冰塞形成冰阀实现密封保压。

    环状水力喷射钻头及复杂地层锚杆孔水力喷射施工方法

    公开(公告)号:CN101463708A

    公开(公告)日:2009-06-24

    申请号:CN200910066418.1

    申请日:2009-01-08

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种环状水力喷射钻头及复杂地层锚杆孔水力喷射施工方法。环状水力喷射钻头底端设有二个或二个以上喷射引射孔,喷射引射孔出来的高速水流对地层进行切割、冲刷,动力头带动外平双壁钻杆和环状水力喷射钻头转动,使卵砾石、砂及水混合,在喷射引射孔的作用下,经中心通道送到地表;锚索通过中心通道下入到钻孔底,再将钻具提出钻孔,完成锚索下入施工。采用水力喷射钻进,加大了对孔底的冲刷,避免了钻头易磨损的不足,钻具中心通道反循环排渣和外平双壁钻杆护壁,避免了孔壁容易坍塌掉块引起钻孔失稳及卡钻埋钻的不足,解决复杂地层成孔难和锚索不易下的难题。经试验,大幅提高复杂地层的钻进效率,极大的降低了钻探成本。

    侧吸式反循环钻头
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101319599A

    公开(公告)日:2008-12-10

    申请号:CN200810050993.8

    申请日:2008-07-22

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种油气井硬岩钻进及钻掘机具,尤其是贯通式风动潜孔锤侧吸式反循环钻头。反循环钻头上设有钻头引射喷嘴、气体混合喷嘴和钻头侧吸口,引射喷嘴、气体混合喷嘴和钻头侧吸口与钻头底部和钻头中心通道相连通。根据引射原理,由于高速流体的卷吸作用,将会把钻头与孔壁之间环状间隙上返的废气和岩粉从侧吸口处卷吸到钻头气体混合喷嘴内,并和来自钻头引射喷嘴的高速气流于气体混合喷嘴内混合,形成混合喷射流体。提高了贯通式潜孔锤反循环形成的能力,解决了一部分气体携带小颗粒岩屑岩粉从钻孔外环状间隙逃逸而导致的缩径、夹钻和部分矿样丢失问题。

    潜孔锤反循环跟管钻头
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN1651711A

    公开(公告)日:2005-08-10

    申请号:CN200510016623.9

    申请日:2005-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种基础工程施工用的潜孔锤反循环跟管钻头,主要是由套管靴、钻头体、挡渣杆、Z字型钻头活瓣、销轴和弹性销等组成,钻头体的尾端设有花键与气动贯通式冲击器相联接,贯通式气动冲击器的上端同双壁钻杆联接,钻头活瓣闭合转动角度较小,保证了钻头活瓣灵活的张开或闭合,在提钻时,钻头活瓣后端可直接进入套管靴,借助于钻头活瓣后端的倒角同套管靴下端部内孔倒角的接触使钻头活瓣完全闭合,套管内设置的锥面同钻头体上的锥面配合,钻头体上的冲击力通过锥面传递给套管使套管随钻头同步跟入。实现了反循环钻进,解决了大直径钻孔排查效率低的问题,钻头活瓣有效面积利用较多,增加了边缘上的布齿,提高了钻头的使用寿命。

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