减应力旋构装置
申请人信息
- 申请人:山东石油化工学院
- 申请人地址:257000 山东省东营市东营区北二路271号
- 发明人: 山东石油化工学院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 减应力旋构装置 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311778989.4 |
| 申请日 | 2023/12/22 |
| 公告号 | CN117449770B |
| 公开日 | 2024/3/19 |
| IPC主分类号 | E21B10/18 |
| 权利人 | 山东石油化工学院 |
| 发明人 | 李文飞; 陈沛沛 |
| 地址 | 山东省东营市东营区北二路271号 |
摘要文本
本发明涉及石油天然气钻井、煤层气钻井、地质勘探、矿山钻探技术领域，具体为减应力旋构装置，包括上接头、外壳体、外保径体、牙掌、聚晶金刚石复合片、射流孔道、内保径体、牙轮、流道、锁紧模块、排屑孔、排屑槽；所述外壳体上部一体式连接有上接头，所述外壳体下部的外侧一体式连接有外保径体，所述外壳体内侧一体式连接有内保径体；所述内保径体、外保径体、外壳体下端面均安装聚晶金刚石复合片，所述外壳体内部开设有射流孔道。本申请是一种既能充分发挥现有PDC钻头和牙轮钻头破岩优势，又能改善井底岩石应力场，大幅降低岩石内应力，减小抗破碎强度的减应力旋构装置。
专利主权项内容
1.减应力旋构装置，其特征在于：包括上接头(1)、外壳体(2)、外保径体(3)、牙掌(4)、聚晶金刚石复合片(5)、射流孔道(6)、内保径体(7)、牙轮(8)、流道(9)、锁紧模块(10)、排屑孔(11)、排屑槽(12)；所述外壳体(2)上部一体式连接有上接头(1)，所述外壳体(2)下部的外侧一体式连接有外保径体(3)，所述外壳体(2)内侧一体式连接有内保径体(7)；所述内保径体(7)、外保径体(3)、外壳体(2)下端面均安装聚晶金刚石复合片(5)，所述外壳体(2)内部开设有射流孔道(6)，所述外壳体(2)内壁一体式连接有牙掌(4)，所述牙轮(8)固定安装在牙掌(4)上，所述牙轮(8)表面开设有流道(9)，所述牙轮(8)的端部安装锁紧模块(10)，所述外壳体(2)上开设有排屑孔(11)，所述外壳体(2)的下部开设有排屑槽(12)，所述射流孔道(6)与排屑槽(12)连通，所述排屑孔(11)与外壳体(2)中心孔连通；钻井时，地面机泵提供的工作液经过钻具组合进入减应力旋构装置内部，一部分工作液经过排屑孔(11)进入井眼环空，另一部分工作液经过射流孔道(6)进入排屑槽(12)，然后再进入井眼环空，当减应力旋构装置接触井底岩石并在动力装置驱动下旋转，此时减应力旋构装置下部的聚晶金刚石复合片(5)先进行破岩，工作液经射流孔道(6)射出，冷却聚晶金刚石复合片(5)的同时，携带切削形成的岩屑经排屑槽(12)进入井眼环空，上返至地面，随着破岩过程的持续，在井底岩石会形成环形槽，并且也会形成一个岩心柱并进入减应力旋构装置内部，即井底呈“凸”形，当岩心柱接触牙轮(8)时，在牙轮(8)旋转作用下，岩心柱被破碎，形成的岩屑由工作液携带经排屑孔(11)进入井眼环空，上返至地面，进入减应力旋构装置的工作液，能够直接冲刷牙轮(8)与岩心柱的破碎面，无需喷嘴装置，所述牙掌(4)在减应力旋构装置内部向上倾斜。