[发明专利]一种激光机械联合钻井装置

权利要求书

1.一种激光机械联合钻井装置，主要由潜油电动机(8)、电缆(10)、特制电缆-高压气通管(9)、电刷滑环器(17)、电动机主轴(11)、钻铤(4)、钻杆(22)、激光发生器(7)、光纤(18)、激光头(19)、激光头安装套(6)、体筒下端(23)、体筒中端(24)、体筒上端(27)、激光头保护罩(12)、旋转壳(21)、隔离管(5)、单向阀(15)、镜筒(3)、凹镜片(25)、平面镜片(26)、钻头(1)组成；其特征在于：钻铤(4)内设置有高压气道(14)与激光通道(8)，隔离管(5)设计在激光头(19)和镜筒(3)外，钻头内的激光-高压气道(2)有突变段(16)。

2.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：镜筒(3)上的平台与体筒下端(27)的凸台环向接触，体筒下端(27)有外有螺纹与体筒中端(24)的内螺纹配合固定，体筒下端(27)的外螺纹为顺时针旋转。

3.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：体筒上端(23)和体筒中端(24)是分段配合固定在钻铤(4)内，体筒上端(23)、体筒中端(24)和体筒下端(27)的轴向位移由钻头的平台和体筒上端(23)的中心平面限制。

4.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：激光头(19)的数量与高压气道(14)是数量一致，一束激光搭配一束高压气，光路在隔离管(5)内高压气在隔离管(5)外，高压气道(14)内设置单向阀(15)，单向阀(15)安装在隔离管(5)外并且在体筒中端(24)内。

5.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：激光头(19)产生激光通过镜筒(3)由镜筒(3)上的凹镜片(25)和平面镜片(26)折射进入激光-高压气道(2)，同时高压气体与激光到达岩石表面。

6.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：激光发生器(7)和潜油电动机(8)由电缆(10)提供电力，激光发生器(7)的电缆设置在钻铤(4)内跟随电动机主轴(11)同向转动，电刷滑环(17)安装在特制电缆-高压气通管(9)和旋转壳(21)内。电刷滑环(17)与特制电缆-高压气通管(9)固定，旋转壳(21)与电动机主轴(11)同角速度转动，特制电缆-高压气通管(9)内的电缆(10)无转动，钻铤(4)内的电缆(10)与电动机主轴(11)同角速度转动。

7.根据权利要求6所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：特制电缆-高压气通管(9)和旋转壳(21)有“Z”字形的间隙，避免特制电缆-高压气通管(9)和旋转壳(21)的相对转动，潜油电动机(8)内密封。

8.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：激光提前作用在主要破碎齿(20)所对应的破碎区域；PDC钻头优选4束激光。

9.根据权利要求1所述的一种激光机械联合钻井装置，其特征在于：高压气从钻杆(22)内孔进入旋转壳(21)和特制电缆-高压气通管(9)组成的环形空间，高压气是由特制电缆-高压气通管(9)和电刷滑环器(17)固定的凸台内设计的孔流入；钻铤(4)内的激光发生器(7)、激光头(19)产生的内能传递到体筒下端(23)、体筒中端(24)、体筒上端(27)的外壁由钻铤(4)内的高压气带走，钻铤(4)内的高压气是从电动机主轴(11)内孔传入，经体筒下端(23)、体筒中端(24)内的定位凸台内的孔流动。