[发明专利]超声波激光钻井装置

权利要求书

1.一种超声波激光钻井装置，其特征在于，包括：冷却单元(1)、控制单元(2)、连通管(3)、过滤槽(11)、高功率脉冲激光器阵列(4)、超声波发生器(5)和超声波聚焦阵列(6)，其中，高功率脉冲激光器阵列(4)为多台光纤脉冲激光器组成阵列，脉冲频率需为ms级别，能量密度＞300W/cm²，连通管(3)内有电缆、高强度水管及回水管，连通管(3)内的电缆将控制单元(2)分别与在下面的外壳(12)内的高功率脉冲激光器阵列(4)、多个超声波发生器(5)、超声波聚焦阵列(6)和气泵(9)连接，连通管(3)内的高强度水管将冷却单元(1)分别与高功率脉冲激光器阵列(4)、超声波发生器(5)和超声波聚焦阵列(6)的冷却水循环系统相连接，冷却后的水通过连通管(3)内的回水管再回到冷却单元(1)中，连通管(3)内的高强度水管还与蓄水槽(8)连接，气泵(9)管道的下端连接清洁器(7)，清洁器(7)的端口在最下面，用于吸收井下的泥砂，蓄水槽(8)的水与气泵(9)抽上来的泥砂、水混合后，一起回到过滤槽(11)，过滤槽(11)将砂水混合物进行分离、过滤，将过滤后的清洁水注入冷却单元(1)；高功率脉冲激光器阵列(4)由多个高功率脉冲激光器组成环状阵列，多个超声波发生器(5)、超声波聚焦阵列(6)在高功率脉冲激光器阵列(4)内。

2.根据权利要求1所述的一种超声波激光钻井装置，其特征在于，所述的高功率脉冲激光器阵列(4)的中间安装有成像装置(10)，成像装置(10)与控制单元(2)连接，由控制单元(2)供电。

3.根据权利要求1或2所述的一种超声波激光钻井装置，其特征在于，所述的连通管(3)包含高强度、可拼接组合的电缆和水管结构，各结构之间相互独立，并采用高强度双层套管结构将高强度、可拼接组合的电缆和水管结构包覆起来。

4.根据权利要求1或2所述的一种超声波激光钻井装置，其特征在于，所述的高功率脉冲激光器阵列(4)为均匀排布组成阵列，阵列整体形状为圆形，其围绕阵列圆心旋转。

5.根据权利要求1所述的一种超声波激光钻井装置，其特征在于，超声波发生器(5)的输出功率为0～60kW，频率为5～35kHz。

6.根据权利要求1所述的一种超声波激光钻井装置，其特征在于，所述的超声波聚焦阵列(6)采用电子聚焦方式，空间合束的方式，将多个超声波发生器(5)的超声波能量聚焦于同一区域。