[发明专利]激光钻头、激光钻具和钻井破岩方法

权利要求书

1.一种激光钻头，其特征在于，所述激光钻头包括钻头本体(3)，钻头本体(3)内含有摄像头(8)和多个激光头(1)，钻头本体(3)内还含有能够移动摄像头(8)和/或激光头(1)的调节架(7)，钻头本体(3)的头部含有与摄像头(8)和激光头(1)相对应的通孔。

2.根据权利要求1所述的激光钻头，其特征在于，钻头本体(3)为PDC钻头，钻头本体(3)的所述头部上含有多个切削齿，每两个相邻的所述切削齿之间均设有至少一个激光头(1)。

3.根据权利要求2所述的激光钻头，其特征在于，激光头(1)位于两个所述切削齿之间的中空部位，激光头(1)的发射方向平行于钻头本体(3)的轴线方向。

4.根据权利要求2所述的激光钻头，其特征在于，激光头(1)通过连杆(2)与调节架(7)连接，调节架(7)能够驱动激光头(1)沿钻头本体(3)的轴线方向往复移动。

5.根据权利要求1所述的激光钻头，其特征在于，摄像头(8)位于钻头本体(3)的轴线上，调节架(7)能够驱动摄像头(8)沿钻头本体(3)的轴线方向往复移动。

6.根据权利要求1所述的激光钻头，其特征在于，摄像头(8)为用于拍摄所述激光钻头钻进方向的夜视摄像头。

7.根据权利要求1所述的激光钻头，其特征在于，在钻头本体(3)内，所述通孔中含有用于保护摄像头(8)的镜头盖(9)和用于保护激光头(1)的快门(10)。

8.一种激光钻具，其特征在于，所述激光钻具包括钻杆(14)，钻杆(14)的下端含有权利要求1～7中任意一项权利要求所述的激光钻头，所述激光钻具还包括激光控制单元(13)、显示屏(12)和调节架控制单元(11)，激光控制单元(13)通过光缆(4)与激光头(1)连接，显示屏(12)通过信号传输线(5)与摄像头(8)连接，调节架控制单元(11)通过控制线(6)与调节架(7)连接。

9.根据权利要求8所述的激光钻具，其特征在于，激光控制单元(13)能够单独的控制每一个激光头(1)的运行。

10.一种激光钻具钻井破岩方法，其特征在于，激光钻具钻井破岩方法包括以下步骤：

步骤1：向井内下入权利要求8或9所述的激光钻具的激光钻头；

步骤2：使钻杆(14)带动钻头本体(3)钻进，当钻进受阻时进行步骤3，否则钻头本体(3)持续钻进直至所需深度；

步骤3：钻头本体(3)停止运转，摄像头(8)启动，根据显示屏(12)上显示的岩石(15)的形貌选择激光头(1)的照射时间、激光分布密度、功率以及离焦量，通过调节架控制单元(11)调整激光头(1)的离焦量，激光控制单元(13)控制激光头(1)按照所选择的照射时间、激光分布密度和功率发射激光束照射岩石(15)的表面，仅改变岩石(15)表面的温度场和应力场并使岩石(15)的表面产生裂纹，激光头(1)回到初始位置，返回至步骤2。