[发明专利]3D打印离子体智能莫霍井钻井完井方法

权利要求书

1.一种3D打印离子体智能莫霍井钻井完井方法，包括如下步骤：先在根据物探选定的钻孔位置建设钻井平台，然后安装钻井设备，开始钻井过程；所述的钻井设备包括智能控制处理中心、泥水岩屑等及其混合物抽送系统、井管、智能井管升降固定系统、管汇系统集成、井下钻孔扩孔固井智能执行器，其特征在于：所述的钻井设备还包括地面3D打印机系统集成、绝热和冷却保护系统，所述的井管为3D打印机打印的井管，由泥水岩屑等及其混合物抽送系统排出钻井产生的泥浆及岩屑，由井下钻孔扩孔固井智能执行器实施钻井；地下整个钻井设备系统由绝热和冷却保护系统予以保护；地面3D打印机系统集成、泥水岩屑等及其混合物抽送系统、智能井管升降固定系统、管汇系统集成以及智能控制处理中心的地面设备均在钻井平台上；管汇系统集成最下端与井下钻孔扩孔固井智能执行器本体的公共接头连接，该公共接头可通过电磁控制方式使管汇系统集成与井下钻孔扩孔固井智能执行器自动断开；管汇系统集成穿过井管、地面3D打印机系统集成，其上端由吊索支架支撑。

2.如权利要求1所述的3D打印离子体智能莫霍井钻井完井方法，其特征在于：整个3D打印离子体智能莫霍井钻井完井方法由5个3D打印机协同作业，包括：3D打印喷头Ⅰ，3D打印喷头Ⅱ，封堵系统喷头，离子体熔融固井、离子体喷枪固井、离子体扩孔喷头，离子体钻孔、高压气体喷头，都具有一般3D打印机的特征；智能井管升降固定系统根据井下钻孔扩孔固井智能执行器的钻井工况—钻井、封堵、熔融固井、喷涂固井、扩孔及地面3D打印机系统集成打印情况，对3D打印机打印的井管进行智能固定、升降。

3.如权利要求1所述的3D打印离子体智能莫霍井钻井完井方法，其特征在于：3D打印机系统集成包括依次相连的喷嘴段、再熔段、结晶段和冷却段的模具系统和3D打印熔融喷射系统；当井管结构为单管时，由模具内管、内管模具内层、内管模具外层、内管模具、模具横梁集成组成，其模具为两个大小不一的同心圆柱体套筒；当井管结构为套管时，由模具内管即井管管腔、内管模具内层、内管模具外层、内管模具、内管与外管的夹层、外管模具内层、外管模具外层、套管的外管及模具横梁集成组成，其模具腔为两个大小不一的空心同心圆柱体套筒，其模具为四个大小不一的同心圆柱体套筒，其上端通过横梁集成固连，下端悬空；内管模具、外管模具分别位于冷却器套筒和冷却器套筒的夹层内，其上端通过横梁集成中的冷气管道固连，其下端悬空；在模具、冷却器套筒及横梁集成上均安装有耐高温无线温度传感器；横梁集成用来固连模具、冷却器及通入冷气的管道；横梁集成是模具和冷却器的共同横梁，同时其内部有通入超低温冷气的管道；冷却器套筒由套筒内壁、冷却气腔、套筒外壁、冷却器套筒上密封盖及下密封盖组成；冷却器内外壁上有大小不一的孔洞，其分别对应结晶段、冷却段；冷却器为单向通入超低温冷气；3D打印熔融喷射系统包括：3D打印喷头Ⅰ和3D打印喷头Ⅱ，二者位于模具系统上方，可为一体或分开，根据工作流程二者可同时工作并自动切换单独工作；3D打印喷头Ⅰ喷射的金属液体可由离子体、激光等方式熔融；根据所要打印的井管结构：井管是单管或套管，一侧分别有1或2个，两侧2或4个打印喷头，从里向外分别对应其模具槽；打印喷头Ⅱ是等离子体炬、激光或电子束发生器方式喷射；根据所要打印的井管结构，井管可以是单管或套管，一侧分别有1或2个，两侧2或4个打印喷头，从里向外分别对应其模具槽；当打印喷头Ⅰ停止工作后，模具内的金属液体凝固，打印喷头Ⅱ用来再融模具内的已经凝固的金属断面。

4.如权利要求1所述的3D打印离子体智能莫霍井钻井完井方法，其特征在于：泥水岩屑等及其混合物抽送系统包括：地面高负压吸入、抽送及相应的处理设备、抽送管汇、地下钻孔内与井下钻孔扩孔固井智能执行器一体的吸入装置；抽送管汇由管道、相应的接头、阀门组成；与井下钻孔扩孔固井智能执行器一体的吸入装置，由连为一体的上空心圆柱体的底面、中间圆柱体的侧面即真空绝热、冷却层外壳、下空心圆柱体顶面，长方体吸入管、外罩、抽送管道、矩形吸入口及其合围的空心圆柱体吸入腔组成；长方体吸入管的外侧为矩形吸入口，内侧矩形口与抽送管道半圆柱开口连接为一体，长方体吸入管从外壳圆柱体一侧穿过，吸入装置与整个钻井执行器连为一体，整个吸入口为空心圆柱体，在吸入口及内腔合适位置安装有无线风压传感器、湿度传感器、温度传感器。