用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法
2023-09-21 03:53:55 2
專利名稱：用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法
技術領域：
本發明屬於地震勘探鑽井的新方法，特別在鑽進速度高、節能環保、操作方便快捷等方面尤為突出。
背景技術：
目前，地震勘探鑽井中在地面大多採用硬管連接鑽柱的方法，更換鑽柱費時費力，而且整套鑽井設備體積龐大，運輸不便，難以適應不同地區(沼澤、沙漠、湖泊)的物探鑽井要求。
發明內容
為了克服現有物探鑽井方法中更換鑽柱費時費力、鑽井設備難以滿足不同地區物探鑽井需要的缺點，本發明的目的是要提供一種用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法，能夠大量節省鑽柱的旋轉動力以及更換鑽杆的時間，比原有方法提高鑽井速度2～5倍，具有整體鑽機設備簡單、所需動力小、操作簡單方便、鑽進效率高等優點，可以推廣到物探鑽井的各種地區使用。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法採用井下動力鑽具作為井下動力源，帶動鑽頭旋轉破巖，同時採用連續軟管作為連接鑽柱，軟管纏繞於滾筒上，通過滾筒的旋轉控制軟管的釋放與回收，從而控制井下鑽具的上升和下降。鑽井介質可根據鑽井地區的不同選擇水、泥漿、氣，通過增壓設備加壓後，進入軟管，驅動井下動力鑽具旋轉，帶動鑽頭旋轉破巖。可利用柴油機、汽油機、電動機為增壓設備提供動力來源。增壓設備選用水泵或空氣壓縮機。整套設備投資小，節能環保，操作簡單快捷，是一種值得推廣的物探鑽井新方法。
本發明的有益效果是可以大量節省更換鑽杆的時間，簡化整體鑽機設備結構、同時具有所需動力小、操作簡單方便、鑽進效率高等優點，可以推廣到物探鑽井的各種地區使用。
下面結合附圖和設備工作原理對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的連接裝配示意圖。
如圖1，1.動力源，2.離合器，3.介質源，4.增壓設備，5.輸出管線，6.旋轉密封系統，7.旋轉軸承，8.支架，9.滾筒，10.軟管，11.井下動力鑽具，12.鑽頭，13.驅動柄。
動力源1通過軸連接離合器2，動力經軸帶動介質源3，產生一定的流量和壓力，介質由輸出管線5經旋轉密封系統6和位於支架8上的旋轉軸承7的中心孔連接軟管10。軟管10旋繞在滾筒9的外圓，軟管10的另一端連接垂直於井下的動力鑽具11的上端，這樣具有一定壓力的介質通過軟管10進入井下動力鑽具11，帶動鑽頭12作旋轉運動。控制井下動力鑽具11的上下運動是靠驅動柄13實現的。
具體實施例方式
動力源1為增壓設備4提供動力，經增壓設備4鑽井介質獲得一定壓力，通過軟管10到達井下動力鑽具11，驅動井下動力鑽具11旋轉帶動鑽頭12實現鑽進。提升系統採用能夠承受一定拉力的軟管10，通過人工驅動或機械驅動控制滾筒9轉動實現軟管10的釋放與回收，從而控制鑽具的上升和下降，達到調節鑽速、鑽壓的目的。鑽頭上施加的鑽壓是通過軟管和井下動力鑽具的自重實現的。
井下巖屑通過鑽井介質攜帶至地面。對於水源不足地區除可選擇空氣作為鑽井介質外，還可增加一套沉澱過濾系統，使水能夠循環重複使用。
用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法是一種全新的物探鑽井方法，經現場應用，效果良好。
主要鑽井指標1.適用地層沉積、黃土、中軟地層2.最大鑽井深度200m3.鑽井井眼直徑60～140mm4.鑽井速度0～8m/min5.鑽井介質水、泥漿、氣6.地面介質壓力0～10MPa7.地面介質流量0.5～10l/s
權利要求
1.為方便連接鑽柱，通過滾筒旋轉控制軟管的釋放與回收，從而控制井下鑽具的上升和下降；一種用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法採用井下動力鑽具作為井下動力源，帶動鑽頭旋轉破巖達到物探鑽井的目的，其特徵是動力源(1)為專用增壓設備(4)提供動力，由介質源(3)提供鑽井介質，介質通過輸出管線(5)，旋轉密封設備(6)，進入軟管(10)，到達井下動力鑽具(11)，驅動鑽具旋轉，帶動鑽頭(12)旋轉破巖；軟管(10)纏繞於滾筒(9)上，滾筒(9)兩端固定旋轉軸承(7)，通過支架(8)支撐；利用軟管(10)作為連接鑽柱，鑽頭(12)和井下動力鑽具(11)的上提與下放通過軟管(10)實現，利用滾筒(9)控制軟管(10)的釋放和回收，滾筒(9)的旋轉動力採用人工控制手柄(13)或機械傳動，同時具有控制鑽速和鑽壓的特徵。
2.根據權利要求1所述的鑽井方法，其特徵是，所說的地面動力源(1)是柴油機或汽油機或電動機。
3.根據權利要求1所述的鑽井方法，其特徵是，所說的介質源(3)採用水或氣或泥漿。
4.根據權利要求1所述的鑽井方法，其特徵是，所說的增壓設備(4)採用水泵或空氣壓縮機。
全文摘要
本發明公開了一種用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法，是用軟管作為連接鑽柱，動力源為專用增壓設備提供動力，將鑽井介質通過管線、旋轉密封設備，輸入軟管，到達井下動力鑽具，驅動鑽具旋轉，從而帶動鑽頭旋轉破巖。軟管纏繞於滾筒，鑽頭和井下動力鑽具的上提與下放通過是軟管實現的，利用滾筒控制軟管的釋放和回收，滾筒的轉動可採用人工控制手柄或機械傳動，同時具有控制鑽速和鑽壓的特徵。用於物探的井下動力鑽具的鑽井方法具有設備投資小、操作簡單方便、鑽井速度快、節能環保等優點，是一種新物探鑽井方法。該方法可在沼澤、沙漠、湖泊、淺海的黃土、沉積、中軟地層使用，鑽進速度比原有方法可提高2～5倍。
文檔編號E21B4/02GK1851229SQ20061004428
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月21日 優先權日2006年5月21日
發明者馬加驥, 楊英傑, 安慶欒, 王國忠 申請人:馬加驥, 楊英傑, 安慶欒