[发明专利]水力脉冲空化射流钻井方法

权利要求书

1.一种水力脉冲空化射流钻井方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在钻井作业中，通过使用于冲击井底的连续稳定的液体流的横 截面的面积产生周期性变化，将所述连续稳定的液体流转换为脉冲流动液体； 所述步骤1具体为：所述连续稳定的液体流经水力脉冲空化射流钻井装置的 本体上端的流体入口段进入所述水力脉冲空化射流钻井装置的导流部，对所 述水力脉冲空化射流钻井装置的脉冲发生器产生切向力迫使所述脉冲发生器 内部的叶轮高速旋转改变流道面积，使所述连续稳定流动的液体产生脉冲， 形成所述脉冲流动液体；

步骤2：所述脉冲流动液体被放大并产生谐振，转换为脉冲谐振流动液 体；所述步骤2具体为：所述脉冲流动液体进入所述水力脉冲空化射流钻井 装置的自激振荡腔室，在所述自激振荡腔室放大并产生流体谐振，形成所述 脉冲谐振流动液体；

步骤3：将所述脉冲谐振流动液体高速射入相对静止的液体中，产生空 化现象；

步骤4：使产生所述空化现象的所述脉冲谐振流动液体的压力产生波动； 使压力波动的所述脉冲谐振流动液体产生反馈压力谐振；利用所述反馈压力 谐振产生流体声谐共振，提高所述脉冲谐振流动液体的流速，射入相对静止 的液体中，产生空化，使井底产生空蚀破坏；所述脉冲谐振流动液体以波动 压力的方式冲击井底。

2.如权利要求1所述的水力脉冲空化射流钻井方法，其特征在于，所述 步骤4之后还包括：

步骤5：把水力脉冲空化射流引入自振空化喷嘴钻头，用以形成高效 水力、机械联合破岩。

3.如权利要求2所述的水力脉冲空化射流钻井方法，其特征在于，所述 步骤5之后还包括：

步骤6：把自激振荡腔室与自振空化喷嘴钻头短接，用以提高破岩效 率。

4.如权利要求1所述的水力脉冲空化射流钻井方法，其特征在于，所述 步骤1中，将所述连续稳定的液体流转换为脉冲流动液体的具体过程为：依 照预先设定的频率对所述连续稳定的液体流的横截面进行周期性扰动。

5.如权利要求1所述的水力脉冲空化射流钻井方法，其特征在于，所述 步骤3具体为：风琴管谐振腔将流入其中的所述脉冲谐振流动液体放大，产 生流体声谐共振，所述脉冲谐振流动液体高速射入形成流体高速射流，使喷 嘴出口射流变成断续涡环流，所述涡环流在高剪切运动中不断壮大，使所述 喷嘴出口射流产生较大的压力脉冲，形成脉冲射流，诱发空化发生。