[发明专利]钻井装置及钻井方法

权利要求书

1.一种钻井装置，包括用于设置在井筒中的钻具，所述钻具中设置有第一通道，所述钻具的第一端和第二端分别为所述第一通道的入口和出口；

所述钻具的外壁和所述井筒的内壁形成第二通道，所述井筒的上端为所述第二通道的出口，所述第一通道的出口和所述第二通道的入口相连通；

流体从所述钻具的第一端进入所述第一通道，并从所述钻具的第二端排出第一通道至所述第二通道时，将钻井过程中产生的岩屑同时排出至所述第二通道，并且流体带动岩屑从所述第二通道的出口排出所述井筒；

其特征在于，还包括设置在所述钻具上的振动装置，所述振动装置与所述第一通道相连通，当流体流过所述振动装置时，所述振动装置产生振动从而使所述钻具和/或所述井筒上粘附的附着物脱落。

2.根据权利要求1所述的钻井装置，其特征在于，所述振动装置为声波振动发生器。

3.根据权利要求1或2所述的钻井装置，其特征在于，所述振动装置为喷注式声波发生器或帕尔曼声波发生器。

4.根据权利要求2或3所述的钻井装置，其特征在于，所述喷注式声波发生器包括主体、设置在所述主体内部的喷嘴以及设置在所述喷嘴的出口处的谐振元件，所述谐振元件具有谐振腔，所述谐振腔与所述喷嘴的出口相对设置，且与所述喷嘴共轴线。

5.根据权利要求4所述的钻井装置，其特征在于，所述喷嘴的出口喷射出的流体的射流频率与所述谐振腔的本征频率一致。

6.根据权利要求4所述的钻井装置，其特征在于，所述喷注式声波发生器还包括调节支座，所述调节支座分别与所述喷嘴和所述谐振元件相连，以将所述谐振元件固定在所述喷嘴的出口处。

7.根据权利要求6所述的钻井装置，其特征在于，所述调节支座包括可调节连接部，所述谐振元件上远离所述谐振腔的一端与所述可调节连接部相连，所述可调节连接部使所述谐振腔与所述喷嘴的出口之间的距离可调节。

8.根据权利要求7所述的钻井装置，其特征在于，所述可调节连接部中设置有螺纹孔，所述谐振元件上远离所述谐振腔的一端与所述螺纹孔形成螺纹连接，所述谐振元件上远离所述谐振腔的一端调节其旋入所述螺纹孔的深度，从而使所述谐振腔与所述喷嘴的出口之间的距离可调节。

9.根据权利要求7所述的钻井装置，其特征在于，所述调节支座还包括支腿，所述支腿的其中一端设置在所述可调节连接部的外侧，另一端设置与所述喷嘴相连，所述支腿的数量至少为两个，至少两个所述支腿环绕所述谐振元件的周向设置。

10.根据权利要求4所述的钻井装置，其特征在于，所述钻具包括钻杆以及设置在所述钻杆末端的钻头，所述钻杆的数量至少为两节，每一节所述钻杆上至少设置一个所述喷注式声波发生器。

11.根据权利要求10所述的钻井装置，其特征在于，所述喷注式声波发生器还包括设置在所述主体一端的第一连接头以及设置在所述主体另一端的第二连接头，所述第一连接头伸入其中一节所述钻杆中并与其固定连接，所述第二连接头容纳另一节所示钻杆并与其固定连接。

12.一种钻井用钻具，其特征在于，包括钻杆以及设置在所述钻杆末端的钻头，所述钻杆的数量至少为两节，至少在一个所述钻杆上设置振动装置，所述振动装置用于产生振动以使所述钻具上粘附的附着物脱落。

13.一种钻井用振动装置，其特征在于，所述振动装置设置在所述钻井用钻具上，用于产生振动以使所述钻井用钻具上粘附的附着物脱落。

14.一种钻井方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

S1：将钻具设置在井筒中，其中，所述钻具中设置有第一通道，所述钻具的第一端和第二端分别为所述第一通道的入口和出口，所述钻具的外壁和所述井筒的内壁形成第二通道，所述井筒的上端为所述第二通道的出口，所述第一通道的出口和所述第二通道的入口相连通；

S2：在所述钻具上设置振动装置，其中，所述振动装置与所述第一通道相连通；

S3：使流体从所述钻具的第一端进入所述第一通道，并从所述钻具的第二端排出第一通道至所述第二通道，流体离开所述第一通道时将钻井过程中产生的岩屑同时排出至所述第二通道，并且流体带动岩屑从所述第二通道的出口排出所述井筒；当流体流过所述振动装置时，所述振动装置产生振动从而使所述钻具和/或所述井筒上粘附的附着物脱落。