本申请涉及钻井,具体地,涉及一种破岩装置。
背景技术:
1、在深井超深井的钻井过程中,由于随着井深的增加,岩石的塑性强度不断升高,抵抗破坏能力不断加强,钻头在破碎岩石时需要消耗更多的能量和时间,这直接导致了机械钻速的降低,即钻井效率的下降,同时,由于钻头需要持续不断地与坚硬的岩石进行摩擦和破碎,也会导致钻头的磨损变得非常严重。因此,如何提供一种高速且损耗小的破岩装置成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本申请提供了一种破岩装置。
2、根据本申请第一方面,提供了一种破岩装置,包括:接入部,与流体供应装置和压缩部连接,包括上接头,所述上接头内设置有输入流道;所述压缩部,与所述上接头和输出部连接,包括外缸,所述外缸内设置有依次连接的射流元件、具有往复运动能力的运动机构和增压机构,所述增压机构包括涡轮组,所述涡轮组包括涡轮压缩腔以及设置于涡轮压缩腔内的增压涡轮;所述输出部,与所述外缸连接,包括下接头,所述下接头内设置有泄流流道、输出流道和具有喷嘴的钻头。
3、根据本申请一实施方式,所述增压涡轮包括多组由大到小排列的扇叶,相连两组扇叶交替可旋转,每个扇叶的前端厚度大于后端。
4、根据本申请一实施方式,所述增压机构还包括高压输出螺旋管,所述高压输出螺旋管与所述涡轮组连接,所述高压输出螺旋管内有与所述增压涡轮旋转同向的旋转螺纹。
5、根据本申请一实施方式,所述射流元件包括射流流道,所述射流流道与所述输入流道连接,包括第一切换流道和第二切换流道;所述运动机构包括内缸,所述内缸中心设置有活塞组,所述活塞组包括输入活塞缸、输出活塞缸、活塞杆、输入活塞、输出活塞和组合阀;所述活塞杆的一端与所述输入活塞连接,另一端与所述输出活塞连接;所述输入活塞密封设置于所述输入活塞缸,将所述输入活塞缸拆分为输入活塞缸上腔和输入活塞缸下腔,所述输入活塞缸上腔与所述第一切换流道连接;所述输出活塞设置于所述输出活塞缸,所述输出活塞缸与所述增压机构连接;所述组合阀分别与所述输入活塞缸下腔以及所述第二切换流道和所述泄流流道连接。
6、根据本申请一实施方式,所述组合阀为二位三通组合阀,所述组合阀的阀心与所述输入活塞连接,入口与输入活塞缸下腔连接,通道分别与所述第二切换流道和所述泄流流道连接。
7、根据本申请一实施方式,所述破岩装置还包括节流阀,所述节流阀设置于所述输入活塞缸下腔和第二切换流道之间。
8、根据本申请一实施方式,所述破岩装置还包括单向阀,所述单向阀一端与所述输入活塞缸下腔连接,另一端与所述流体供应装置连接。
9、根据本申请一实施方式,所述输入活塞缸和所述输出活塞缸与所述内缸之间通过密封圈进行密封连接。
10、根据本申请一实施方式,所述输入活塞的截面积大于所述输出活塞。
11、根据本申请一实施方式,所述组合阀的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式;在所述组合阀的工作模式为第一工作模式的情况下,所述组合阀中与所述第二切换流道连接的通道关闭,与所述泄流流道连接的通道开启;在所述组合阀的工作模式为第二工作模式的情况下,所述组合阀中与所述第二切换流道连接的通道开启,与所述泄流流道连接的通道关闭。
12、本申请实施例一种破岩装置,通过设置接入部、压缩部和输出部,基于接入部的输入流道接收流体,并采用压缩部的射流元件、运动机构和增压机构中增压涡轮的配合进行流体的增压和增速,最后配合输出部的输出流道和携带喷嘴的钻头,实现了基于射流进行破岩的方式,避免了钻头与岩石直接受力,提高了破岩速度、降低了钻头磨损。
13、需要理解的是,本申请的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果,而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果,并且本申请的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。
1.一种破岩装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的破岩装置,其特征在于,所述增压机构还包括高压输出螺旋管,所述高压输出螺旋管与所述涡轮组连接,所述高压输出螺旋管内有与所述增压涡轮旋转同向的旋转螺纹。
3.根据权利要求1所述的破岩装置,其特征在于,所述射流元件包括射流流道,所述射流流道与所述输入流道连接,包括第一切换流道和第二切换流道;
4.根据权利要求3所述的破岩装置,其特征在于,所述组合阀为二位三通组合阀,所述组合阀的阀心与所述输入活塞连接,入口与输入活塞缸下腔连接,通道分别与所述第二切换流道和所述泄流流道连接。
5.根据权利要求3所述的破岩装置,其特征在于,所述破岩装置还包括节流阀,所述节流阀设置于所述输入活塞缸下腔和第二切换流道之间。
6.根据权利要求3所述的破岩装置,其特征在于,所述破岩装置还包括单向阀,所述单向阀一端与所述输入活塞缸下腔连接,另一端与所述流体供应装置连接。
7.根据权利要求3所述的破岩装置,其特征在于,所述输入活塞缸和所述输出活塞缸与所述内缸之间通过密封圈进行密封连接。
8.根据权利要求3所述的破岩装置,其特征在于,所述输入活塞的截面积大于所述输出活塞。
9.根据权利要求3所述的破岩装置,其特征在于,所述组合阀的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式;