一种粒子式钻井冲击设备的制作方法

本发明涉及一种钻井冲击设备，具体是一种粒子式钻井冲击设备。

背景技术：

目前，在钻井设备中，一般采用钻杆与钻头进行钻井，这种钻井方式一般是利用钻头的旋转实现对井下的钻设，其在钻设时对钻头的磨损比较快，这就导致在钻设时由于需要经常更换钻头，使得钻设效率很低。对此，随着粒子冲击技术的不断发展，采用粒子冲击进行钻井的应用也越来越多。但是，一般粒子冲击钻井一般仅仅依靠粒子的高压冲击作用实现对岩石的钻设，这种方式钻设效率不高，所需粒子的压力较大，影响钻井效率。

因此，本发明提供了一种粒子式钻井冲击设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种粒子式钻井冲击设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种粒子式钻井冲击设备，包括固定座、弹性套接机构、振动机构、钻井柱、高压粒子钻头、振荡锤和钻头，其特征在于，所述固定座上固定连接设置有所述弹性套接机构，所述固定座的下端面采用所述振动机构连接有振动盘，所述振动盘的中心连接有所述钻井柱，所述钻井柱的下端连接有所述高压粒子钻头，所述高压粒子钻头的外周设置有向下倾斜的高压粒子喷射孔，所述高压粒子钻头的底部固定连接有振荡锤，所述振荡锤的底部连接有钻头，所述振动盘上还设置有驱动所述钻井柱转动的转动驱动机构，在钻井时，所述钻井柱转动的同时，所述高压粒子喷射孔喷射高压粒子进行冲击钻井，且所述钻井柱还能够由所述振动机构驱动上下振动以便使得所述振荡锤对井底壁进行冲击振荡，其中，所述钻井柱的顶端与所述弹性套接机构密封的可上下滑动且可相对转动的设置。

进一步，作为优选，所述钻井柱的中心设置有粒子液流通孔，所述弹性套接机构的内部中心套设有耐高压连通管，所述耐高压连通管的下端伸入所述钻井柱的内部，且所述耐高压连通管的上端与所述粒子液供应管连通。

进一步，作为优选，所述振荡锤的外截面积小于所述高压粒子钻头的外截面积，所述钻头的外截面积小于所述振荡锤的外截面积。

进一步，作为优选，所述弹性套接机构包括上密封套、外套筒、下密封滑动套组件，其中，所述上密封套固定密封套设在所述上密封套上，所述外套筒的下端可上下滑动且可转动的密封套设有所述下密封滑动套组件，所述耐高压连通管上下贯穿所述上密封套和下密封滑动套组件设置，且所述耐高压连通管与所述下密封滑动套组件密封且可转动与上下移动的设置。

进一步，作为优选，所述上密封套与所述外套筒之间设置有密封圈，所述上密封套的底端与所述下密封滑动套组件的顶端之间设置有套在所述外套筒内的弹簧。

进一步，作为优选，所述下密封滑动套组件包括导向套、内密封垫、密封滑套，其中，所述钻井柱的顶部深入固定套上在所述导向套的下端内，所述导向套与所述外套筒密封可相对转动且可上下滑动设置，所述导向套的顶部固定套设有内密封套，所述内密封套内侧位于所述导向套与所述耐高压连通管之间还密封连接有密封滑套。

进一步，作为优选，所述高压粒子钻头包括粒子喷射头本体和下连连接座，所述粒子喷射头本体的上端与所述钻井柱下端密封连接，且所述粒子喷射头本体的上端中心设置有锥形粒子液孔，所述高压粒子喷射孔圆周阵列布置在所述粒子喷射头本体上且均与所述锥形粒子液孔连通，所述粒子喷射头本体的下端一体连接设置有所述下连连接座，所述振荡锤和钻头均连接在所述下连连接座上。

进一步，作为优选，所述振荡锤的中心设置有通孔，所述钻头向下穿过所述通孔设置，且与所述通孔之间设置有间隙。

进一步，作为优选，所述下连接座内设置有定位孔，所述钻头的顶端采用所述定位孔定位且由所述定位孔内的锁紧柱进行锁紧。

进一步，作为优选，转动驱动机构至少包括转动驱动电机和齿轮，所述转动驱动电机驱动所述齿轮转动，所述齿轮固定套在所述钻井柱上，且所述钻井柱为可上下连接的多节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在钻井时，所述钻井柱转动的同时，所述高压粒子喷射孔喷射高压粒子进行冲击钻井，且所述钻井柱还能够由所述振动机构驱动上下振动以便使得所述振荡锤对井底壁进行冲击振荡，这样，利用冲击振荡使得岩石表面产生裂缝，这样，在粒子的冲击下，使得粒子对裂缝进一步的冲击，可以有效的提高钻井的冲击能力，保证钻井的钻设效率，本发明的振荡锤下方设置有钻头，钻头在前面实现先钻设小孔，再利用振动锤进行锤击振荡，保证裂缝生成的效率，提高钻设能力，同时，由于钻头仅仅是钻设小孔，可以有效的防止钻头磨损过快，提高钻设能力，本发明的弹性套接机构可以保证上下滑动锤击的同时实现钻井柱的转动实现钻头以及高压粒子钻头的钻设。

附图说明

图1为一种粒子式钻井冲击设备的结构示意图；

图2为一种粒子式钻井冲击设备中高压粒子钻头的结构示意图。

图3为一种粒子式钻井冲击设备的弹性套接机构结构示意图；

具体实施方式

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种粒子式钻井冲击设备，包括固定座4、弹性套接机构、振动机构、钻井柱7、高压粒子钻头9、振荡锤10和钻头11，其特征在于，所述固定座4上固定连接设置有所述弹性套接机构，所述固定座的下端面采用所述振动机构5连接有振动盘8，所述振动盘的中心连接有所述钻井柱7，所述钻井柱7的下端连接有所述高压粒子钻头9，所述高压粒子钻头的外周设置有向下倾斜的高压粒子喷射孔19，所述高压粒子钻头9的底部固定连接有振荡锤10，所述振荡锤的底部连接有钻头11，所述振动盘上还设置有驱动所述钻井柱转动的转动驱动机构，在钻井时，所述钻井柱转动的同时，所述高压粒子喷射孔19喷射高压粒子进行冲击钻井，且所述钻井柱还能够由所述振动机构5驱动上下振动以便使得所述振荡锤对井底壁进行冲击振荡，其中，所述钻井柱的顶端与所述弹性套接机构密封的可上下滑动且可相对转动的设置。

在本实施例中，所述钻井柱7的中心设置有粒子液流通孔，所述弹性套接机构的内部中心套设有耐高压连通管17，所述耐高压连通管的下端伸入所述钻井柱的内部，且所述耐高压连通管的上端与所述粒子液供应管1连通。

作为较佳的实施例，所述振荡锤10的外截面积小于所述高压粒子钻头9的外截面积，所述钻头的外截面积小于所述振荡锤10的外截面积。

其中，所述弹性套接机构包括上密封套2、外套筒12、下密封滑动套组件，其中，所述上密封套固定密封套设在所述上密封套上，所述外套筒12的下端可上下滑动且可转动的密封套设有所述下密封滑动套组件，所述耐高压连通管17上下贯穿所述上密封套2和下密封滑动套组件设置，且所述耐高压连通管17与所述下密封滑动套组件密封且可转动与上下移动的设置。

在本发明中，所述上密封套2与所述外套筒之间设置有密封圈13，所述上密封套的底端与所述下密封滑动套组件的顶端之间设置有套在所述外套筒内的弹簧3。

所述下密封滑动套组件包括导向套16、内密封垫15、密封滑套14，其中，所述钻井柱的顶部深入固定套上在所述导向套的下端内，所述导向套16与所述外套筒12密封可相对转动且可上下滑动设置，所述导向套16的顶部固定套设有内密封套14，所述内密封套14内侧位于所述导向套与所述耐高压连通管17之间还密封连接有密封滑套14。

所述高压粒子钻头9包括粒子喷射头本体20和下连连接座21，所述粒子喷射头本体20的上端与所述钻井柱下端密封连接，且所述粒子喷射头本体20的上端中心设置有锥形粒子液孔18，所述高压粒子喷射孔19圆周阵列布置在所述粒子喷射头本体20上且均与所述锥形粒子液孔18连通，所述粒子喷射头本体20的下端一体连接设置有所述下连连接座21，所述振荡锤10和钻头11均连接在所述下连连接座21上。

所述振荡锤10的中心设置有通孔，所述钻头向下穿过所述通孔设置，且与所述通孔之间设置有间隙。

所述下连接座内设置有定位孔23，所述钻头11的顶端采用所述定位孔定位且由所述定位孔内的锁紧柱22进行锁紧。

转动驱动机构至少包括转动驱动电机和齿轮6，所述转动驱动电机驱动所述齿轮转动，所述齿轮固定套在所述钻井柱上，且所述钻井柱为可上下连接的多节。

本发明在钻井时，所述钻井柱转动的同时，所述高压粒子喷射孔喷射高压粒子进行冲击钻井，且所述钻井柱还能够由所述振动机构驱动上下振动以便使得所述振荡锤对井底壁进行冲击振荡，这样，利用冲击振荡使得岩石表面产生裂缝，这样，在粒子的冲击下，使得粒子对裂缝进一步的冲击，可以有效的提高钻井的冲击能力，保证钻井的钻设效率，本发明的振荡锤下方设置有钻头，钻头在前面实现先钻设小孔，再利用振动锤进行锤击振荡，保证裂缝生成的效率，提高钻设能力，同时，由于钻头仅仅是钻设小孔，可以有效的防止钻头磨损过快，提高钻设能力，本发明的弹性套接机构可以保证上下滑动锤击的同时实现钻井柱的转动实现钻头以及高压粒子钻头的钻设。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。