一种射流温度致裂装置

摘要

本发明属于采矿和钻井破岩技术领域，涉及一种射流温度致裂装置，增压泵和储罐放置于井体上方，并通过钻杆与井下部分固定连接，井下的钻杆内部制有增压容器、涡轮和发电机；增压容器的内壁固定制有加热器，顶部通过单向阀与钻杆连接；传感器固定放置在增压容器的内壁上与闭环控制器电信息连接，高压电磁阀固定放置在增压容器的底部与闭环控制器电信息连接；发电机和闭环控制器放置在增压容器外部；节流阀放置在井体上方实现对井底压力的控制；钻头拆卸式放置在高压电磁阀的下方；其结构安全，原理可靠，经济成本低，方法易于实现，应用环境友好。

主权项

一种射流温度致裂装置，其特征在于主体结构包括增压泵、储罐、钻杆、涡轮、发电机、传感器、闭环控制器、钻头、高压电磁阀、增压容器、加热器、单向阀和节流阀；增压泵和储罐放置于井体上方，并通过钻杆与井下部分固定连接，构成原始动力源和流体源；井下的钻杆内部置有增压容器、涡轮和发电机；增压容器的内壁固定置有加热器，顶部通过单向阀与钻杆连接；传感器固定放置在增压容器的内壁上与闭环控制器电连接，用于检测增压容器内流体的温度和压力；高压电磁阀固定放置在增压容器的底部与闭环控制器电信息连接，实现对流体射出量的控制；发电机和闭环控制器放置在增压容器外部；节流阀放置在井体上方实现对井底压力的控制；钻头拆卸式放置在高压电磁阀的下方，用于机械破岩，从而实现对岩石的致裂；运行时，储罐中的流体经过增压泵增压后再通过钻杆进入井下，流体经过涡轮并使涡轮旋转，涡轮带动发电机发电，增压容器中由于初始压力低，单向阀在内外压差下打开，流体进入增压容器；加热器对进入的流体进行加热，使流体由低压液态变为可压缩的高压气态；传感器把温度信号和压力信号传递给闭环控制器，当压力达到预设值时闭环控制器控制高压电磁阀打开，可压缩的高压气态喷出，形成超高压高温射流，使地层岩石在射流压力和温度应力的协同作用下破裂；当增压容器内的压力降低与井底压力相近时，单向阀在内外压差下打开，闭环控制器控制高压电磁阀关闭，如此循环形成高温高压脉冲射流；经过井下涡轮的流体则通过下面喷嘴喷出；通过节流阀控制井底压力。