高温高压空气喷射破岩钻井的方法及装置

摘要

本发明涉及高温高压空气喷射破岩钻井的方法及装置，属于空气钻井技术，这种高温高压空气喷射破岩钻井的方法将空气加压到20兆帕以上，经传输管道进入高压空气加热喷射枪或火焰喷射器，成为高温高压气体后，高速射向岩石，使岩石的上表层迅速升温，产生明显的温度梯度，温度差以随之而来的线性热膨胀使岩石破裂产生裂缝，高速射向岩石的热气流将产生的裂缝的岩石剪切破碎成碎片；碎片随着传输管道外圈与井下套管壁间或井壁间形成的环型空间，在高速上升的热气流携带下经通道之间无数次的碰撞，形成微小粉末及空气混合体升向地表排出。本发明在高硬度、高温度的万米环境下能够继续向下钻进，可开采地下上千度高品位热能资源。

主权项

一种高温高压空气喷射破岩钻井装置，其特征在于：它包括空气压缩机（1）、增压机（2）、液压升降机架（6）、气电输送管（3）、钻井平台（7）、高压空气加热喷射枪（4）、排泄管（9），空气压缩机（1）连接增压机（2），再通过输气软管（25）连接至气电输送管（3），气电输送管（3）向下伸入井下套管（8）中，气电输送管（3）连接高压空气加热喷射枪（4）；液压升降机架（6）控制气电输送管（3）的升降，液压升降机架（6）安装在钻井平台（7）上，气电输送管（3）与井下套管（8）壁间或井壁（31）间的环形空间与地面上的排泄管（9）连接；气电输送管（3）通过连接管箍（27）连接起来，火线（18）和零线（28）分别通过电缆耦合器（26）连接起来，电缆耦合器（26）通过固定在绝缘支撑件上，绝缘支撑件固定在气电输送管（3）上；高压空气加热喷射枪（4）由枪体（10）、喷头（11）、电加热组件（12）构成，枪体（10）的头部为喷头（11），枪体（10）由绝缘板制成，电加热组件（12）排列在枪体（10）内，枪体（10）的长度在6米以上。