[发明专利]一种智能水力脉冲射流振动钻井装置

说明书

本发明公开了一种智能水力脉冲射流振动钻井装置，包括钻井工具本体和智能测控系统，智能测控系统包括控制器、随钻方位伽马能谱测井仪、多个传感器和无线传输器，多个传感器包括压力传感器、三轴加速度传感器、双轴倾角传感器和随钻方位伽马能谱测井仪。本发明公开的智能水力一种脉冲射流振动钻井装置，能够根据地层情况进行自适应调节，根据井底岩石的特性调节到一个最合适的脉冲振动频率，以提高钻头破岩效率，从而提高机械钻速，保证工具能够更好的适应地层，不仅提高了工作效率，还解决了工具在井底无法实时自调节以及工具地层适应性差等问题。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，具体涉及一种智能水力脉冲射流振动钻井装置。

背景技术

随着钻井技术的不断发展，油气资源探明储量的不断增加，钻井工程扮演着越来越重要的角色，通过优化提速工具来实现钻井提速一直是钻井工程的一个重要方向，通过轴向振动冲击来提高机械钻速是长久以来一直被认可及采用的提速方式。

长久以来，国内外相关方向科研工作者对轴向振动冲击钻井进行了很多研究，并设计出许多类型的轴向振动冲击钻井提速工具，就目前井下振动冲击钻井方式而言，可分为三大类，即轴向振动冲击钻井提速技术、扭向振动冲击钻井提速技术、轴扭复合振动冲击钻井提速技术。从20世纪初期的石油液动冲击器开始，多种轴向振动冲击钻井提速技术相继问世。近年来，轴向与扭向振动冲击钻井技术趋于成熟，针对轴向振动冲击钻井提速技术与扭向振动冲击钻井提速技术的弊端，出现了轴扭复合冲击钻井技术。所钻井眼从浅井到中深井，再到深井、超深井，钻遇地层岩性变化复杂化，相关技术并不能根据所钻井段地层实时情况的变化及时改变振动冲击机构的结构，直接影响了提速效果延长了钻井周期。

近期国内外智能化钻井趋势显著，中国智能钻井技术的发展与世界先进水平相比还有差距，主要表现为缺乏总体发展规划设计；随钻资料获取、井下与地面之间信息高速传输、钻井大数据集成分析等核心技术研究不系统；智能钻机、智能钻头、智能钻杆等硬件设施兼容度低；地面作业系统、井下旋转导向钻井系统和远程钻井决策系统智能化发展进程缓慢。当前暴露出的主要问题包括：地面智能化钻井设备研制不足、井下智能化控制核心技术未突破、钻井信息传输控制技术还有差距。

根据上述背景，现有必要研制一种智能水力脉冲射流振动钻井装置，使其能够在井底根据地层特性实时实现井底自调节，在井下配套有相应的储电模块，保证在不需要人为操控的封闭条件下能够持续工作。使工具能更好的适应地层，在提高机械钻速的同时也降低了钻井成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能水力脉冲射流振动钻井装置，用以解决井底不能根据地层特性实时实现井底自调节、工具不能很好的适应地层等问题。