一种热能和机械能结合的钻井方法及装置

摘要

本发明涉及一种热能和机械能结合的钻井方法及装置，其装置包括燃料罐（1）、双通道接头（6）、压缩机（10）、钻头（13）和钻杆（9），所述钻杆（9）的两端分别与所述双通道接头（6）和所述钻头（13）连接；所述双通道接头（6）包括外壳（38）和设置在所述外壳（38）内的燃料通道和空气通道，所述燃料罐（1）与所述燃料通道连接，所述压缩机（10）与所述空气通道连接；所述钻头（13）包括钻头本体（18）、设置在钻头本体（18）上端的上接头（16）和设置在钻头本体（18）下端的钻头切削齿（21）。本发明可实现燃烧热能和机械能联合破岩，显著提高破岩效率；另外，还可以利用燃烧热能将井壁陶瓷化，形成光滑坚硬的井壁，甚至可以不进行下套管固井，显著节约钻探成本。

主权项

一种热能和机械能结合的钻井装置，其特征在于，包括燃料罐（1）、双通道接头（6）、压缩机（10）、钻头（13）和钻杆（9），所述钻杆（9）的两端分别与所述双通道接头（6）和所述钻头（13）连接；所述双通道接头（6）包括外壳（38）和设置在所述外壳（38）内的燃料通道和空气通道，所述燃料罐（1）与所述燃料通道连接，所述压缩机（10）与所述空气通道连接；所述钻头（13）包括上接头（16）、钻头本体（18）、钻头切削齿（21）、燃烧室（25），所述上接头（16）上端与所述钻杆（9）连接，所述上接头（16）的下端与钻头本体（18）连接，所述钻头切削齿（21）设置在钻头本体（18）的下端；在所述上接头（16）内设置中心管路（22），中心管路（22）的下端设置燃烧枪（17），所述燃烧枪（17）的燃气进口与所述燃料通道连通，燃烧枪（17）的空气进口与空气通道连通，燃烧枪（17）的下端设置火焰喷嘴（24）；在钻头本体内部设置燃烧室（25），在所述钻头本体（18）的下端设有高温气体喷嘴（27），燃烧室（25）的两端分别连通火焰喷嘴（24）和高温气体喷嘴（27）；在所述上接头（16）内设有外环形管路（23），所述外环形管路（23）与燃烧枪（17）的空气入口相连通；在所述钻头本体（18）的外周设置第一冷却装置（20），所述钻头切削齿（21）沿钻头本体（18）的下端面周向间隔设置，在所述钻头切削齿（21）的外周套装有第二冷却装置（47），所述第一冷却装置（20）、第二冷却装置（47）与接头上的外环形管路（23）相连通。