专利汇可以提供处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置及钻井方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种处理 地层 出 水 稳定井壁的气体钻井装置及钻井方法,涉及用夹带或不夹带弹丸的液体或气体喷射钻井装置技术领域。所述装置包括转换接头和 钻头 本体,转化接头内设有分流通道和金属过滤膜,钻头本体内设有中心流道、加热腔、 熔化 腔、侧向 喷嘴 等。分流通道、熔化腔、侧向喷嘴依次联通,侧向喷嘴出口位于钻头本体 侧壁 。加热腔将热量传递到熔化腔,易熔材料微粒在熔化腔内被加热融化从侧向喷嘴喷出,在井壁上形成一层易熔材料硬壳。所述装置能够在钻进作业的同时随钻进行地层水的封堵,在钻穿出水地层后即可停止 泵 入易熔材料,能够有效地减少建井周期,节约成本,可广泛应用于气体钻井作业。,下面是处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置及钻井方法专利的具体信息内容。
1.一种处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置,其特征在于:包括转换接头(1)和钻头本体(4),所述转换接头(1)的上端设有用于与上部钻具连接的螺纹,所述转换接头的下端与所述钻头本体(4)螺纹连接,所述转换接头(1)的内部设有贯穿转换接头(1)上下侧面的气体流道(18),所述转换接头(1)的侧壁上设有若干个与所述气体流道(18)相连通的分流通道(3),所述分流通道(3)的进口位于所述转换接头(1)的内壁上,所述分流通道(3)的出口位于转换接头(1)的下侧面上,传输电缆(9)设置在所述转换接头(1)的内部,且传输电缆(9)的上端与转换接头(1)外侧的导电环(8)连接,传输电缆(9)的下端延伸至转换接头(1)外,过滤膜(2)位于分流通道(3)进口下侧的转换接头(1)内壁上;
所述钻头本体(4)的内部设有中心流道(17),所述中心流道(17)与所述气体流道(18)相连通,中心流道(17)底部的钻头本体(4)上设有与中心流道(17)相连通的底部中心喷嘴(15),中心流道(17)与钻头本体(4)的侧壁之间从内到外依次设有环形加热腔(13)和环形熔化腔(11),所述环形熔化腔(11)的底部设有若干个斜向下穿透钻头本体(4)侧壁的侧向喷嘴(6),分流通道(3)、环形熔化腔(11)、侧向喷嘴(6)依次连通,所述环形加热腔(13)内设有若干个电加热组件(12),传输电缆(9)的下端与所述电加热组件(12)电连接。
2.如权利要求1所述的处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置,其特征在于:所述分流通道(3)设有四条,且其横截面为圆形。
3.如权利要求2所述的处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置,其特征在于:所述过滤膜(2)为半球形金属过滤膜,分流通道(3)的进口轴线与过滤膜(2)的顶面相切,出口轴线与转换接头(1)的底面垂直,分流通道(3)的总过流面积为气体流道(18)过流面积的1/4。
4.如权利要求1所述的处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置,其特征在于:所述钻头本体(4)上部的外径大于钻头本体(4)下部的外径,钻头本体(4)的上部外壁沿周向均匀设有4条螺旋形导流槽(16)。
5.如权利要求1所述的处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置,其特征在于:所述中心流道(17)底部的钻头本体(4)上还设有与中心流道(17)相连通的底部侧喷嘴(14)。
6.如权利要求1所述的处理地层出水稳定井壁的气体钻井装置,其特征在于:所述环形加热腔(13)的顶部设有隔热绝缘体(10),底部铺设有隔热材料(7),两侧壁铺设有等静压石墨材料构成的导热元件(5),所述传输电缆(9)的下端经隔热绝缘体(10)后与所述电加热组件(12)电连接,所述导热元件(5)与电加热组件(12)接触。
7.一种使用如权利要求1-6中任意一项所述气体钻井装置进行钻井的方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:
1)正常地层钻进时,与常规气体钻井工具相同,向钻杆中泵入气体;
2)当地面检测装置检测到地层出水之后,向钻杆中泵入含有易熔材料微粒的混合气体,当混合气体经过过滤膜(2)时,大部分气体进入中心流道,少部分气体连同被过滤膜挡住的易熔材料微粒进入分流通道(3),落入环形熔化腔(11);
3)开启电加热组件(12),电加热组件(12)产生的热量通过导热元件(5)将相邻的环形熔化腔(11)加热,落入环形熔化腔中的易熔材料微粒被熔化,在气体的压力作用下从侧向喷嘴(6)喷出,在钻头本体(4)外壁的挤压作用下在井壁形成一层易熔材料硬壳;
4)当钻穿出水地层之后,停止泵入易熔材料,关闭电加热组件(12),转变为常规气体钻井模式继续钻进。
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