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低温深冷快速钻井装置

阅读：875发布：2020-05-12

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权利要求

1.低温深冷快速钻井装置，由井架(1)、动力(2)、转盘(3)、游车(4)、天车(5)、液氮槽车(6)、液氮输送管(7)、自主密封(8)、转盘、电机驱动液氮旋转输送器(9)、液氮输送钻杆(10)、低温深冷钻头(11)、液氮泵(12)、空压机(13)、水力冲洗器(14)分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成旋转钻低温深冷快速钻井装置，其特征是：液氮槽车(6)液氮出口经自主密封(8)与液氮泵(12)液氮进口连接，液氮泵(12)液氮出口经自主密封(8)与液氮输送管(7)一端进口连接，液氮输送管(7)另一端出口经自主密封(8)与转盘、电机驱动液氮旋转输送器(9)中液氮弯管(18)进口连接，转盘、电机驱动液氮旋转输送器(9)中液氮输送轴(19)出口经自主密封(8)与液氮输送钻杆(10)中内螺纹接头(34)连接，液氮输送钻杆(10)依次首尾经自主密封(8)连接，终端与低温深冷钻头(11)连成一体。
2.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，由井架(1)、动力(2)、天车(5)、游梁(15)、水力冲洗器(14)、液氮槽车(6)、液氮输送管(7)、液氮控制器(16)、顿钻钻头(17)、液氮泵(12)、空压机(13)、分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成顿钻低温深泠快速钻井装置，其特征是：液氮槽车(6)液氮出口经自主密封(8)与液氮泵(12)液氮进口连接，液氮泵(12)液氮出口经自主密封(8)与液氮输送管(7)一端进口连接，液氮输送管(7)依次首尾经自主密封(8)连接，终端与液氮控制器(16)中上接头(55)经自主密封(8)连成一体。
3.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，转盘驱动液氮旋转输送器(9)，由液氮输送弯管(18)、液氮输送轴(19)、补偿波纹管(20)、端面密封(21)、径向密封(22)、轴向轴承(23)、径向轴承(24)、滑道(25)、吊环(26)通过外壳(27)分别连成一体，其特征是：液氮输送弯管(18)为弯形双层两端密封中心贯通管道，夹层抽高真空，液氮输送轴(19)为中心贯通实心圆柱体，一端平面，另一端有外螺纹接头，中心内表面有绝热层，补偿波纹管(20)，为两端面密封双层波纹管，夹层抽高真空，端面密封(21)，为中心贯通圆环形绝热体，径向密封(22)，为中心贯通圆环形绝热体，轴向轴承(23)，为单向推力滚柱轴承，径向轴承(24)，为滚珠轴承，滑道(25)为板式轨道滑道，吊环(26)，为三角形吊环，外壳(27)为空心圆柱体，液氮输送弯管(18)，一端经过外壳(27)与补偿波纹管(20)一端连接，补偿波纹管(20)，另一端面与端面密封(21)一端面连接，端面密封(21)另一端面与液氮输送轴(19)一端面连接，液氮输送轴(19)分别通过轴向轴承(23)、径向轴承(24)与外壳(27)连接，吊环(26)、滑道(25)分别安装在外壳(27)上端，端面密封(21)安装在外壳(27)内中间与液氮输送轴(19)承滑动接触，径向密封(22)固定在外壳(27)中部与液氮输送轴(19)承滑动接触，滑道(25)、吊环(26)安装在外壳(27)上端。
4.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，电机驱动液氮旋转输送器(9)，由液氮输送弯管(18)、液氮输送轴(19)、补偿波纹管(20)、端面密封(21)、径向密封(22)、轴向轴承(23)、径向轴承(24)、滑道(25)、吊环(26)、大齿轮(28)、小齿轮(29)、电机(30)通过机壳(31)分别连成一体，其特征是；液氮输送弯管(18)，为弯形双层两端密封中心贯通管道，夹层抽高真空，液氮输送轴(19)，为中心贯通实心圆柱体，一端平面，另一端有外螺纹接头，中心内表面有绝热层，补偿波纹管(20)，为两端面密封中心贯通双层波纹管，夹层抽高真空，端面密封(21)，为中空圆环形绝热体，径向密封(22)，为中空圆环形绝热体，轴向轴承(23)，为单向推力滚柱轴承，径向轴承(24)，为滚珠轴承，滑道(25)，为板式轨道滑道，吊环(26)，为三角形吊环，外壳(31)，为空心圆柱体下部有齿轮箱连接，液氮输送弯管(18)，一端经过外壳(27)与补偿波纹管(20)一端连接，补偿波纹管(20)另一端面与端面密封(21)一端面连接，端面密封(21)另一端面与液氮输送轴(19)一端面连接，液氮输送轴(19)分别通过轴向轴承(23)、径向轴承(24)与机壳(31)连接，吊环(26)安装在机壳(31)上端，端面密封(21)安装在机壳(31)内中间与液氮输送轴(19)承滑动接触，径向密封(22)固定在机壳(31)内中部与液氮输送轴(19)承滑动接触，滑道(25)安装在机壳(31)下端。
5.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，液氮输送管(7)，由前接头(40)、后接头(41)、外波纹管(42)、内波纹管(43)、卡具(44)通过外波纹管(42)、内波纹管(43)、前接头(40)、后接头(41)分别连成一体，其特征是：外波纹管(42)、内波纹管(43)分别与前接头(40)、后接头(41)连接，外波纹管(42)与内波纹管(43)中间夹层填充珠光砂抽低真空，前接头(46)端面有弧形凹面，外套卡具(44)，卡具(44)为圆环形两边有弯形勾体，后接头(41)端面有弧形凹面。
6.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，低温深冷钻头(11)，由钻头体(45)、液氮控制体(46)、卡槽(47)、液氮喷嘴(48)、切削刃(49)、保径(50)、排渣槽(51)通过钻头体(45)分别连成一体，其特征是：钻头体(45)为实心圆柱体，一端有外螺纹接头，另一端与长方形切削刃(49)连接，切削刃(49)两侧有对称椭圆形液氮喷嘴(48)，钻头体(45)圆周等距错例分布保径(50)、排渣槽(51)，钻头体(45)内有对称双孔圆柱形液氮控制体(46)钻头体(45)有Y形孔道与外螺纹接头贯通，液氮控制体(46)在钻头体(45)内承自由转动状态。
7.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，自主密封(8)，由密封体(52)通过卡板(53)连成一体，其特征是：密封体(52)为圆环形，横截面U形，中心贯通体，与圆环形两边环形齿槽卡板承活动状态连接。
8.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，液氮控制器(11)，由外壳体(54)，上接头(55)、下喷嘴(56)、电动开关(57)通过外壳体(54)分别连成一体，其特征是：外壳体(54)为双层中心贯通两端与圆环形平面接头密封，其双层中间夹层填充珠光砂绝热物质，一侧与电动开关(57)相连接，其电动开关(57)控制棒横向伸入外壳体中部，与横截面U形两侧有对称双孔内心组成液氮流通控制，通道外壳体(54)，一端与圆柱形中心贯通下喷嘴(56)连接。
9.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，水力冲洗器(14)，由壳体(58)、上进水管(59)、下出水管(60)通过壳体(58)分别连成一体，其特征是：壳体(58)为周边密封，上下中心有对称圆孔的圆柱体，一侧有上进水管(59)，另一侧有下出水管(60)。
10.根据权利要求1所述，低温深冷快速钻井装置，液氮输送钻杆(10)，由外螺纹接头(33)、内螺纹接头(34)、内管(35)、支撑体(36)、抽气头(37)、平衡体(38)、波纹管(39)通过外管(32)分别连成一体，其特征是：外管(32)为中心贯通圆柱体，两端分别与外螺纹接头(33)，内螺纹接头(34)连接，内管(35)为中心贯通圆柱休，一端与波纹管(39)，外螺纹接头(33)连接，另一端与内螺纹接头(34)连接，中部通过支撑体(36)与外管(32)连成一体，内管(35)与外管(32)之间夹层抽高真空，抽气头(37)、平衡体(38)与外管(32)中部两侧对称安装连接。

说明书全文

低温深冷快速钻井装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种地下钻井工程工具。

背景技术

[0002] 人类的先民在没有现代化工具的时代，依照对自然的观察认识和学习，创造发明了松树烧山，河水浇石破岩筑路的工艺方法。1521年中国在四川嘉州钻成了第一口油井。1840年在四川自流井地区钻成了 1200米深井。1835年钻成了第一口1000米深海井。今天，专家、工程师、科学家们发明创造了各种各样的地下钻井方法和现代化钻井工具。他们分为机械钻井法，物理钻井法和化学钻井法。机械钻井法有旋转钻井法，顿钻钻井法和冲击旋转钻井法。物理钻井法有，减压碎裂钻井法，激光增强钻井法(LED)，水热碎裂钻井法(HSD)，电子脉冲钻井法(EPD)以及热熔岩钻井法，爆破钻井法和微波电子束钻井法，此外化学钻井法有强酸化学溶解钻井法。其中机械钻井法和水热碎裂钻井法在实际应用中得到了普遍广泛的采用。其存在的问题有，机械钻井法完钻时间长，消耗能源多，钻井成本高。水热碎裂钻井法完钻时间短，消耗的能源特别多，钻井成本成倍增加，没有可分担钻井成本的方式方法，因此研发钻井完钻时间短，钻井成本低，安全可靠可以实际应用的钻井方法和钻井工具(装置)成为需要解决的问题。

发明内容

[0003] 本发明低温深冷快速钻井装置，结合附图1，由井架1、动力2、转盘3、游车4、天车5、液氮槽车6、液氮输送管7、自主密封8、转盘、电机驱动液氮旋转输送器9、液氮输送钻杆10、低温深冷钻头11、液氮泵12、空压机13、水力冲洗器14分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成旋转钻低温深冷快速钻井装置。结合附图2，由井架1、动力2、天车5、游梁15、水力冲洗器14、液氮槽车6、液氮输送管7、液氮控制器16、顿钻钻头17、液氮泵12、空压机13分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成顿钻低温深冷快速钻井装置。结合附图3，由液氮输送弯管18、液氮输送轴19、补偿波纹管20、端面密封21、径向密封22、轴向轴承23、径向轴承24、滑道25、吊环26通过外壳27分别连成一体构成转盘驱动液氮旋转输送器9。
结合附图4，由液氮输送弯管18、液氮输送轴19、补偿波纹管 20、端面密封21、径向密封22、轴向轴承23、径向轴承24、滑道25、吊环26、大齿轮28、小齿轮29、电机30通过机壳31分别连成一体构成电机驱动液氮旋转输送器9。结合附图5，由外螺纹接头33、内螺纹接头34、内管
35、支撑体36、抽气头37、平衡体38、波纹管39通过外管32分别连成一体构成液氮输送钻杆
10。结合附图6、结合附图7，由前接头40、后接头41、外波纹管42、内波纹管43、卡具44通过外波纹管42、内波纹管43、前接头40、后接头41分别连成一体构成液氮输送管7。结合附图8、结合附图9，由钻头体45、液氮控制体46、卡槽47、液氮喷嘴48、切削刃49、保径50、排渣槽51通过钻头体45 分别连成一体构成低温深冷钻头11。结合附图10，由密封体52、通过卡板53连成一体构成自主密封8。结合附图11，由外壳体54、上接头 55、下喷嘴56、电动开关57通过外壳体54分别连成一体构成液氮控制器16。结合附图12，由壳体58、上进水管59、下出水管60通过壳体58分别连成一体构成水力冲洗器14。

[0004] 低温深冷快速钻井装置。由井架1、动力2、转盘3、游车4、天车5、液氮槽车6、液氮输送管7、自主密封8、转盘、电机驱动液氮旋转输送器9、液氮输送钻杆10、低温深冷钻头11、液氮泵12、空压机13、水力冲洗器14分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成旋转钻低温深冷快速钻井装置。其特征是：液氮槽车6液氮出口经自主密封8与液氮泵12液氮进口连接，液氮泵12液氮出口经自主密封8与液氮输送管7一端进口连接，液氮输送管7另一端出口经自主密封8与转盘、电机驱动液氮旋转输送器9中液氮弯管18进口连接，转盘、电机驱动液氮旋转输送器9中液氮输送轴19出口经自主密封8与液氮输送钻杆10中内螺纹接头34连接，液氮输送钻杆10依次首尾经自主密封8连接，终端与低温深冷钻头11连成一体。由井架1、动力2、天车5、游梁15、水力冲洗器14、液氮槽车6、液氮输送管7、液氮控制器16、顿钻钻头17、液氮泵12、空压机13、分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成顿钻低温深泠快速钻井装置。其特征是：液氮槽车6液氮出口经自主密封8与液氮泵12液氮进口连接，液氮泵12液氮出口经自主密封8与液氮输送管7一端进口连接，液氮输送管7依次首尾经自主密封8连接，终端与液氮控制器16中上接头55经自主密封8连成一体。转盘驱动液氮旋转输送器9，由液氮输送弯管18、液氮输送轴19、补偿波纹管20、端面密封21、径向密封22、轴向轴承23、径向轴承24、滑道25、吊环26通过外壳27分别连成一体。其特征是：液氮输送弯管18为弯形双层两端密封中心贯通管道，夹层抽高真空，液氮输送轴19为中心贯通实心圆柱体，一端平面，另一端有外螺纹接头，中心内表面有绝热层。补偿波纹管20，为两端面密封双层波纹管，夹层抽高真空。端面密封21，为中心贯通圆环形绝热体。径向密封22，为中心贯通圆环形绝热体。轴向轴承23，为单向推力滚柱轴承。径向轴承24，为滚珠轴承。滑道25为板式轨道滑道。吊环26，为三角形吊环。外壳27为空心圆柱体。液氮输送弯管 18，一端经过外壳27与补偿波纹管20一端连接，补偿波纹管20，另一端面与端面密封21一端面连接，端面密封21另一端面与液氮输送轴19一端面连接，液氮输送轴19分别通过轴向轴承23、径向轴承24 与外壳27连接，吊环26、滑道25分别安装在外壳27上端，端面密封 21安装在外壳27内中间与液氮输送轴19承滑动接触，径向密封22 固定在外壳27中部与液氮输送轴19承滑动接触，滑道25、吊环26 安装在外壳27上端。电机驱动液氮旋转输送器9，由液氮输送弯管18、液氮输送轴19、补偿波纹管20、端面密封21、径向密封22、轴向轴承23、径向轴承24、滑道25、吊环26、大齿轮28、小齿轮29、电机30通过机壳31分别连成一体，其特征是；液氮输送弯管18，为弯形双层两端密封中心贯通管道，夹层抽高真空。液氮输送轴19，为中心贯通实心圆柱体，一端平面，另一端有外螺纹接头，中心内表面有绝热层。补偿波纹管20，为两端面密封中心贯通双层波纹管，夹层抽高真空。端面密封21，为中空圆环形绝热体。径向密封22，为中空圆环形绝热体。轴向轴承23，为单向推力滚柱轴承。径向轴承24，为滚珠轴承。滑道25，为板式轨道滑道。吊环26，为三角形吊环。外壳31，为空心圆柱体下部有齿轮箱连接。液氮输送弯管
18，一端经过外壳27 与补偿波纹管20一端连接，补偿波纹管20另一端面与端面密封21一端面连接，端面密封21另一端面与液氮输送轴19一端面连接，液氮输送轴19分别通过轴向轴承23、径向轴承24与机壳31连接，吊环 26安装在机壳31上端，端面密封21安装在机壳31内中间与液氮输送轴19承滑动接触，径向密封22固定在机壳31内中部与液氮输送轴19 承滑动接触，滑道25安装在机壳31下端。液氮输送钻杆10，由外螺纹接头33、内螺纹接头34、内管
35、支撑体36、抽气头37、平衡体 38、波纹管39通过外管32分别连成一体，其特征是：外管32为中心贯通圆柱体，两端分别与外螺纹接头33，内螺纹接头34连接，内管 35为中心贯通圆柱休，一端与波纹管39，外螺纹接头33连接，另一端与内螺纹接头34连接，中部通过支撑体
36与外管32连成一体，内管35与外管32之间夹层抽高真空，抽气头37、平衡体38与外管32 中部两侧对称安装连接。液氮输送管7，由前接头40、后接头41、外波纹管42、内波纹管43、卡具44通过外波纹管42、内波纹管43、前接头40、后接头41分别连成一体，其特征是：外波纹管
42、内波纹管43分别与前接头40、后接头41连接，外波纹管42与内波纹管43 中间夹层填充珠光砂抽低真空，前接头46端面有弧形凹面，外套卡具 44，卡具44为圆环形两边有弯形勾体，后接头41端面有弧形凹面。低温深冷钻头11，由钻头体45、液氮控制体46、卡槽47、液氮喷嘴 48、切削刃49、保径50、排渣槽51通过钻头体45分别连成一体，其特征是：钻头体45为实心圆柱体，一端有外螺纹接头，另一端与长方形切削刃49连接，切削刃49两侧有对称椭圆形液氮喷嘴48，钻头体 45圆周等距错例分布保径50、排渣槽51，钻头体45内有对称双孔圆柱形液氮控制体46钻头体45有Y形孔道与外螺纹接头贯通。液氮控制体46在钻头体45内承自由转动状态。自主密封8，由密封体52通过卡板53连成一体，其特征是：密封体52为圆环形，横截面U形，中心贯通体，与圆环形两边环形齿槽卡板承活动状态连接。液氮控制器16，由外壳体54，上接头55、下喷嘴56、电动开关57通过外壳体 54分别连成一体，其特征是：外壳体54为双层中心贯通两端与圆环形平面接头密封，其双层中间夹层填充珠光砂绝热物质，一侧与电动开关57相连接，其电动开关57 控制棒横向伸入外壳体中部，与横截面 U形两侧有对称双孔内心组成液氮流通控制通道。外壳体54，一端与圆柱形中心贯通下喷嘴56连接。水力冲洗器14，由壳体58、上进水管59、下出水管60通过壳体58分别连成一体，其特征是：壳体58 为周边密封，上下中心有对称圆孔的圆柱体，一侧有上进水管59，另一侧有下出水管60。

[0005] 按照上述装置，当钻头钻孔时，钻头凿刃在轴向压力和水平回转力或冲击力的作用下，对孔底岩石表面切削、压皱、压碎、剪切、研磨；同时注入低温深冷流体——液态氮N2.沸点-196.8℃液态氮广泛应用在生物细胞、冷冻医疗、材料低温破碎、地质勘探、化学化工、真空空间领域，每升液态氮的冷量为200大卡。冷量送达孔底深部高温岩体并连续间断喷向岩石表层，使岩石表面温度剧升剧降，冷热交替形成约374℃温差；由于岩体是由多种类晶质和非晶质各向异性的矿物组成，岩石内存在裂隙系统，是断裂与连续统一的弹性脆性特殊而复杂的地质体。当钻头的旋转冲击载荷外力动量通量同液态氮相变产生突然爆炸性沸腾吸收岩石的热量，诱发岩石表层体积收缩变形产生微裂隙并始裂隙端张性扩展形成网络，最终引发硬岩迅速破碎。

[0006] 有益效果

[0007] 本发明低温深冷快速钻井装置，适用岩浆岩、沉积岩和变质岩坚硬岩体的钻探，不适用泥质岩、砂质岩、碳酸岩可塑性松散岩体的钻凿。

[0008] 本发明低温深冷快速钻井装置，应用在地热资源开发工程，石油天然气资源开发工程，煤矿资源开发工程，地下水盐井资源开发工程，地质矿床的勘探与开发，各种岩土工程的施工，不适用大直径水平钻进隧道工程。适用在低质资源深部超深井钻探工程中降低吨油成本，减少完钻时间，节省人力物力，实现效益最大化。

[0009] 本发明低温深冷快速钻井装置，适用旋转钻井工艺、顿钻钻井工艺、冲击旋转钻井工艺。本发明低温深冷快速钻井装置中使用的低温深冷流体——液态氮由空气分离制氧工业提供的副产品分担了一部分钻井成本。本发明低温深冷快速钻井装置，即低温深冷钻井技术比照电子脉冲钻井技术、减压碎裂钻井技术、激光增强钻井技术、高压喷射水热碎裂钻井技术、微波等离子钻井技术、岩熔爆破钻井技术以及化学溶解钻井技术即高温加热钻井技术；在降低能源消耗，缩短完钻时间，减少人力物力，降低完钻成本，环境友好，综合社会效益方面，低温深冷钻井技术优于高温加热钻井技术。

附图说明

[0010] 图1是本发明低温深冷快速钻井装置，旋转钻低温深冷快速钻井装置原理图。

[0011] 图2是本发明低温深冷快速钻井装置，顿钻低温深冷快速钻井装置原理图。

[0012] 图3是本发明低温深冷快速钻井装置，转盘驱动液氮旋转输送器9 原理图。

[0013] 图4是本发明低温深冷快速钻井装置，电机驱动液氮旋转输送器9 原理图。

[0014] 图5是本发明低温深冷快速钻井装置，液氮输送钻杆10结构图。

[0015] 图6是本发明低温深冷快速钻井装置，液氮输送管7结构图。

[0016] 图7是本发明低温深冷快速钻井装置，液氮输送管7结构图中B 向平面图。

[0017] 图8是本发明低温深冷快速钻井装置，低温深冷钻头11结构图。

[0018] 图9是本发明低温深冷快速钻井装置，低温深冷钻头11结构图中 A向平面图。

[0019] 图10是本发明低温深冷快速钻井装置，自主密封8结构图。

[0020] 图11是本发明低温深冷快速钻井装置，液氮控制器16结构图。

[0021] 图12是本发明低温深冷快速钻井装置，水力冲洗器14结构图。

具体实施方式

[0022] 低温深冷快速钻井装置。由井架1、动力2、转盘3、游车4、天车5、液氮槽车6、液氮输送管7、自主密封8、转盘、电机驱动液氮旋转输送器9、液氮输送钻杆10、低温深冷钻头11、液氮泵12、空压机13、水力冲洗器14分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成旋转钻低温深冷快速钻井装置。液氮槽车6液氮出口经自主密封8与液氮泵12液氮进口连接，液氮泵12液氮出口经自主密封8与液氮输送管7一端进口连接，液氮输送管7另一端出口经自主密封8 与转盘驱动液氮旋转输送器9中液氮弯管18进口连接，转盘驱动液氮旋转输送器9中液氮输送轴19出口经自主密封8与液氮输送钻杆10 中内螺纹接头34连接，液氮输送钻杆10依次首尾经自主密封8连接，终端与低温深冷钻头11连成一体。由井架1、动力2、天车5、游梁 15、水力冲洗器14、液氮槽车6、液氮输送管7、液氮控制器16、顿钻钻头17、液氮泵12、空压机13、分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成顿钻低温深泠快速钻井装置。
液氮槽车6液氮出口经自主密封8与液氮泵12液氮进口连接，液氮泵12液氮出口经自主密封
8与液氮输送管7一端进口连接，液氮输送管7依次首尾经自主密封8连接，终端与液氮控制器16中上接头55经自主密封8连成一体。

[0023] 凡是与液态氮接触的设备、器械、零部件需要采用低温深冷原材料制造：奥氏体不锈钢304、316、ocr18Ni9Ti，纯铜、黄铜，铝、铝合金，钛合金，蒙乃尔合金，聚四氟乙烯，特氟隆，硃光砂，活性炭，分子筛。

[0024] 凡是与液态氮器材、设备接触的工作人员需要佩戴宽松纯棉手套、工作服和防护镜。

[0025] 实施例1，说明书附图1。由井架1、动力2、转盘3、游车4、天车5、液氮槽车6、液氮输送管7、自主密封8，转盘、电机驱动液氮旋转输送器9、液氮输送钻杆10、低温深冷钻头11、液氮泵12、空压机13、水力冲洗器14分别经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成旋转钻低温深冷快速钻井装置。低温深冷钻头11中切削刃49、保径50采用孕镶体金刚石工艺制造，材质用低膨胀率相溶性与钻头体 45一致的耐低温深冷材料。液氮控制体46采用轻质耐低温深冷树脂制造。钻头钻孔动力由转盘或电机驱动的液氮旋转输送器9提供低转速，电机采用可调速电机或(BLDCM)电机。转盘、电机驱动液氮旋转输送器9整体承重能力应达到350吨。钻头钻井口径Φ216mm，硬岩中钻孔穿透率每昼夜连续钻井72米，不包括接拔钻杆、获取岩芯、卡钻停车、加温吹除和排渣排屑占用的时间。发生卡钻事故时应自然停车，不可强行开车或倒车，应由空压机吹除系统内液氮复温零摄氏度必免损坏钻头钻杆。全体工作人员佩戴防护用品，人体不能接触液态氮。事故发生时，先停车，关闭液氮槽车总阀，停止液氮泵，接入空压机吹除系统内液态氮，复温到零摄氏度以上温度。

[0026] 实施例1适用地热资源开发工程，石油天然气资源开发工程，煤矿资源开发工程，地下水盐井资源开发工程，地质矿床的勘探开发工程。适用低质资源超深井钻探工程。

[0027] 实施例2，说明书附图2。由井架1、动力2、天车5、游梁15、水力冲洗器14、液氮槽车6、液氮输送管7、液氮控制器16、顿钻钻头17、液氮泵12、空压机13经过机械连接，管道连接，电力联结，热联结构成顿钻低温深冷快速钻井装置。

[0028] 实施例2适用各种岩土工程的施工，适用与地平面垂直或小倾斜角度的硬岩中钻孔。口径从直径300mm——2000mm，开挖穿透率每小时连续钻进3米。顿钻钻头17的材质为整体合金钢。钻孔浅层产生的残渣残屑由液态氮气化带出地面，钻孔深部产生的残渣残屑由空压机产生的高压压缩空气带出地面，钻头由液态氮冷却(干法钻井)，很少使用钻井液或泥浆。

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低温深冷快速钻井装置

低温深冷快速钻井装置

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