[发明专利]一种贯通式潜孔锤反循环钻进方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反循环连续取心钻进技术，具体的说是涉及一种贯通式潜孔锤反循环钻进方法。

背景技术

反循环连续取心钻进技术是一种利用钻井时循环介质从井底携带岩屑或岩心由钻杆中心通道上返至地表的技术方法，国外称之为CSR法。双壁钻杆的使用最为普遍，除此之外还有单层和三层钻杆。循环介质由双管间环空压入井内，从内管中心通道携带岩屑（心）上返，所以这种方法又称为双管反循环。从使用的循环介质来分，该方法又可分为两大类型：空气(气液混合物)反循环连续取样和水力反循环连续取样。两种方法所使用的钻探设备和钻具基本相同，但是钻井工艺却不尽相似。

气体全井反循环钻井技术，又称为贯通式潜孔锤反循环钻井技术，采用了专门研制的贯通式潜孔锤钻头进行钻进，其原理是气体沿着双壁钻具、潜孔锤及反循环钻头到达井底，携带岩屑（心）由钻具中心通道上返至地表所构成的循环系统达到反循环效果。该技术被称为钻探技术史上的一场革命。

反循环连续取心样钻探技术原理上与气体全井反循环钻井技术相似，只是二者的钻头不同，贯通式潜孔锤的钻头中心处有一个偏心孔。在钻头底部侧钻出一40度的斜孔，镶嵌合金柱齿。反循环连续取心钻头借助冲击以及回转对井底岩石呈环状断面破碎，钻出的岩心由钻头底部中心孔进入，柱齿的冲击会迫使岩心断裂。

贯通式潜孔锤反循环连续取心样钻井技术是由潜孔锤冲击回转碎岩钻井、流体介质全井反循环和钻井中不停钻连续获取岩矿心样三种技术共同组成，是当今国际领先的钻井工艺方法。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种贯通式潜孔锤反循环钻进方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种贯通式潜孔锤反循环钻进方法，包括如下步骤：

首先通过进气管将压缩空气自供气装置输送至双通道气水龙头中；

其次双通道气水龙头将压缩空气送入主动钻杆以及双壁钻杆的内外管环空间隙中，之后压缩空气便交替进入潜孔锤的内缸，进而推动潜孔锤活塞产生高频冲击，钻机同时带动钻具回转，使井底的岩石在钻头的冲击与回转的双重作用下进行破碎作业；

其次在钻头对岩石破碎同时，形成的柱状岩心会进入到钻头中心孔内；而冲击后的废气沿着钻头底喷排气孔到达井底喷出，冲刷井底并冷却钻头；

最后废气通过钻头底唇面的导流槽引入钻头中心孔，然后再由钻头中心孔通道上返，携带岩屑经双壁钻杆输送到双通道气水龙头中，通过鹅颈管，再经排心管，进入岩心收集器中进行收集。

所述反循环钻头底唇面呈环状均匀分布合金球齿。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明能够实现连续取心，反循环排渣，且结构简单，使用方便，破碎岩层效率高。

附图说明

图1为采用本发明设置的贯通式潜孔锤反循环钻进过程示意图。

图中：1、排心管，2、双通道气水龙头，3、鹅颈管，4、进气管，5、双壁钻杆，6、逆止阀，7、心管，8、内缸，9、活塞，10、衬套，11、反循环钻头，A、供气装置，B、岩心收集器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明所述的贯通式潜孔锤反循环钻进方法，其压缩空气由供气装置A从进气管4进入，经双通道气水龙头2，再进入到主动钻杆以及双壁钻杆5的内外管环空间隙中，然后推动逆止阀6，之后压缩空气便交替进入潜孔锤的内缸8，推动潜孔锤活塞9产生高频冲击，钻机同时带动钻具回转，使井底的岩石在反循环钻头的冲击与回转的双重作用下达到很好的破碎效果。在反循环钻头11底唇面呈环状均匀分布的合金球齿对岩石呈环状破碎，形成的柱状岩心会进入到反循环钻头中心孔内；冲击后的废气（压缩空气）会沿着底喷排气孔到达井底喷出，冲刷井底并冷却钻头，再通过反循环钻头底唇面的导流槽引入钻头中心孔，然后再由钻头11中心孔通道上返，携带岩屑（心）经双壁钻杆5输送到双通道气水龙头2中，通过鹅颈管3，再经排心管1，进入岩心收集器B中。潜孔锤反循环钻头11形成稳定反循环的机理的核心在于从底喷排气孔喷出的高压空气的高速射流作用，喷射出的流体的流速快、压力低，并对其周围的流体产生卷吸作用，导致底喷孔附近形成低压区，对外环间隙产生抽吸，形成反循环。

以上所述，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。