一種粒子沖擊鉆井裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粒子沖擊鉆井裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的鉆井工藝需要通過對鉆頭施加一定的壓力，從而使鉆頭“吃入”巖石，在鉆頭的轉(zhuǎn)動下，通過其切削齒采用刮削、研磨等形式進(jìn)行破巖，同時(shí)通過鉆井液進(jìn)行鉆頭的冷卻，并攜帶巖肩上返，達(dá)到鉆進(jìn)的目的。
[0003]但是，隨著油田勘探開發(fā)需求的不斷發(fā)展，鉆井層位逐漸轉(zhuǎn)向深部儲層，該地層具有地層硬，可鉆級值高的特點(diǎn)，采用鉆頭吃入-切削-研磨的方式，很難實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)的目的，導(dǎo)致鉆進(jìn)速度慢，鉆井周期長，而為了使鉆頭齒能順利“吃入”地層，提高鉆速，往往采用增加鉆壓的方式，進(jìn)而造成鉆頭嚴(yán)重磨損，需要進(jìn)行鉆頭的更換，同時(shí)也造成鉆具的疲勞損傷，極大的增加了鉆井成本，制約了石油勘探的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服【背景技術(shù)】中存在的傳統(tǒng)鉆井工藝在深部硬地層中無法有效鉆進(jìn)導(dǎo)致鉆進(jìn)周期長、成本高的問題，而提供一種粒子沖擊鉆井裝置，該粒子沖擊鉆井裝置，具有地層越硬鉆速越快的特點(diǎn)，并且不需要施加鉆壓，能有效保護(hù)鉆頭，緩解鉆具疲勞，提高井下鉆具的使用效率，縮短鉆井周期，成本低。
[0005]本實(shí)用新型解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到:該粒子沖擊鉆井裝置，包括井筒、鉆頭，所述鉆頭上部連接鉆具，所述鉆頭與鉆具置于井筒內(nèi)部，所述鉆頭與鉆具內(nèi)部鉆井液中添加有金屬粒子;所述鉆頭的切削齒刮削井筒。
[0006]本實(shí)用新型與上述【背景技術(shù)】相比較可具有如下有益效果:該粒子沖擊鉆井裝置，通過金屬粒子的高速噴射，沖擊地層巖石，產(chǎn)生的剪應(yīng)力和切應(yīng)力大于巖石的抗剪和抗切應(yīng)力，達(dá)到破碎巖石的目的。同時(shí)，該裝置在應(yīng)用中基本不需要鉆壓和扭矩，能有效保護(hù)鉆頭和鉆具，緩解井下鉆具的疲勞和磨損，實(shí)現(xiàn)硬地層的快速鉆進(jìn)，節(jié)約鉆井時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率。
【附圖說明】
[0007]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中:1一鉆具；2—金屬粒子；3—井筒；4一鉆頭。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
[0010]下面結(jié)合附圖將對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0011 ]如附圖1所示，該粒子沖擊鉆井裝置，包括井筒3、鉆頭4，所述鉆頭4上部連接鉆具1，所述鉆頭4與鉆具1置于井筒3內(nèi)部，所述鉆頭4與鉆具1內(nèi)部鉆井液中添加有金屬粒子2。
[0012]粒子沖擊鉆井技術(shù)是利用金屬粒子的沖擊作用破碎巖石，利用鉆頭的切削修整井壁，然后金屬粒子隨鉆井液返出地面進(jìn)行回收處理的一項(xiàng)技術(shù)。
[0013]該技術(shù)是在鉆井液中添加一定量的金屬粒子，在鉆井過程中，金屬粒子隨鉆井液通過鉆具到達(dá)鉆頭，通過鉆頭水眼后，進(jìn)行加速，從而以極快的噴射速度射向地層，使金屬粒子的沖擊在巖石內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力大于巖石的抗拉和抗剪強(qiáng)度，巖石內(nèi)部開始產(chǎn)生裂紋，隨著裂紋的逐漸擴(kuò)展，巖石開始出現(xiàn)破碎，由于金屬粒子以極高的頻率排出，其覆蓋面積能基本滿足整個(gè)井底的破巖需求，因此，使井底巖石大面積的破碎，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)。同時(shí)，在鉆進(jìn)中，通過鉆頭的切削齒進(jìn)行刮削，修整井筒。
[0014]在沖擊地層完畢后，金屬粒子從巖石中彈出，利用鉆井液的流動性攜帶返出，通過地面的設(shè)備進(jìn)行回收處理，實(shí)現(xiàn)金屬粒子的循環(huán)利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粒子沖擊鉆井裝置，包括井筒(3)、鉆頭(4)，其特征在于:所述鉆頭(4)上部連接鉆具(1)，所述鉆頭(4)與鉆具(1)置于井筒(3)內(nèi)部，所述鉆頭(4)與鉆具(1)內(nèi)部鉆井液中添加有金屬粒子(2);所述鉆頭(4)的切削齒刮削井筒(3)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種粒子沖擊鉆井裝置。主要解決了傳統(tǒng)鉆井工藝在深部硬地層中無法有效鉆進(jìn)導(dǎo)致鉆進(jìn)周期長、成本高的問題。其特征在于：所述鉆頭（4）上部連接鉆具（1），所述鉆頭（4）與鉆具（1）置于井筒（3）內(nèi)部，所述鉆頭（4）與鉆具（1）內(nèi)部鉆井液中添加有金屬粒子（2）。該粒子沖擊鉆井裝置，具有地層越硬鉆速越快的特點(diǎn)，并且不需要施加鉆壓，能有效保護(hù)鉆頭，緩解鉆具疲勞，提高井下鉆具的使用效率，縮短鉆井周期，成本低。
【IPC分類】E21B7/16
【公開號】CN205135414
【申請?zhí)枴緾N201520782314
【發(fā)明人】謝從輝, 劉林紅, 馬曉偉, 于成龍, 田玉棟, 白曉捷, 楊毅, 竇金勇, 段立俊
【申請人】中國石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月10日