申请/专利权人：山东石油化工学院

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117449770B

主分类号：E21B10/18

分类号：E21B10/18;E21B10/08;E21B10/54;E21B10/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：本发明涉及石油天然气钻井、煤层气钻井、地质勘探、矿山钻探技术领域，具体为减应力旋构装置，包括上接头、外壳体、外保径体、牙掌、聚晶金刚石复合片、射流孔道、内保径体、牙轮、流道、锁紧模块、排屑孔、排屑槽；所述外壳体上部一体式连接有上接头，所述外壳体下部的外侧一体式连接有外保径体，所述外壳体内侧一体式连接有内保径体；所述内保径体、外保径体、外壳体下端面均安装聚晶金刚石复合片，所述外壳体内部开设有射流孔道。本申请是一种既能充分发挥现有PDC钻头和牙轮钻头破岩优势，又能改善井底岩石应力场，大幅降低岩石内应力，减小抗破碎强度的减应力旋构装置。

主权项：1.减应力旋构装置，其特征在于：包括上接头（1）、外壳体（2）、外保径体（3）、牙掌（4）、聚晶金刚石复合片（5）、射流孔道（6）、内保径体（7）、牙轮（8）、流道（9）、锁紧模块（10）、排屑孔（11）、排屑槽（12）；所述外壳体（2）上部一体式连接有上接头（1），所述外壳体（2）下部的外侧一体式连接有外保径体（3），所述外壳体（2）内侧一体式连接有内保径体（7）；所述内保径体（7）、外保径体（3）、外壳体（2）下端面均安装聚晶金刚石复合片（5），所述外壳体（2）内部开设有射流孔道（6），所述外壳体（2）内壁一体式连接有牙掌（4），所述牙轮（8）固定安装在牙掌（4）上，所述牙轮（8）表面开设有流道（9），所述牙轮（8）的端部安装锁紧模块（10），所述外壳体（2）上开设有排屑孔（11），所述外壳体（2）的下部开设有排屑槽（12），所述射流孔道（6）与排屑槽（12）连通，所述排屑孔（11）与外壳体（2）中心孔连通；钻井时，地面机泵提供的工作液经过钻具组合进入减应力旋构装置内部，一部分工作液经过排屑孔（11）进入井眼环空，另一部分工作液经过射流孔道（6）进入排屑槽（12），然后再进入井眼环空，当减应力旋构装置接触井底岩石并在动力装置驱动下旋转，此时减应力旋构装置下部的聚晶金刚石复合片（5）先进行破岩，工作液经射流孔道（6）射出，冷却聚晶金刚石复合片（5）的同时，携带切削形成的岩屑经排屑槽（12）进入井眼环空，上返至地面，随着破岩过程的持续，在井底岩石会形成环形槽，并且也会形成一个岩心柱并进入减应力旋构装置内部，即井底呈“凸”形，当岩心柱接触牙轮（8）时，在牙轮（8）旋转作用下，岩心柱被破碎，形成的岩屑由工作液携带经排屑孔（11）进入井眼环空，上返至地面，进入减应力旋构装置的工作液，能够直接冲刷牙轮（8）与岩心柱的破碎面，无需喷嘴装置，所述牙掌（4）在减应力旋构装置内部向上倾斜。

全文数据：

权利要求：

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