一种井下脉冲射流钻头装置技术领域
本发明涉及一种钻井用钻头，特别涉及一种井下脉冲射流钻头装置，属于石油天然气钻井设备技术领域。
背景技术
在石油天然气钻井过程中，喷射钻井技术是通过在钻头喷嘴处产生高速射流的方式进行井底岩屑的清洗和辅助机械破岩，以达到提高机械钻速的目的。现有的井下钻头装置包括共轴线的双母套筒、钻头接头和钻头本体，双母套筒的下端与钻头接头的上端相旋接，钻头接头的下端与钻头本体的上端相旋接，钻头本体的下端安装有刀翼，钻头本体的上端设有沿轴线向下延伸的钻头水腔，钻头水腔的底壁上分布有多个钻头水眼，各钻头水眼以轴线为中心均匀分布在同一个圆周上，各钻头水眼分别向下延伸且分别与钻头本体下端面的喷孔相通，各喷孔中分别安装有喷嘴；双母套筒和钻头接头的中心设有与钻头水腔相通的中心水道。工作时，钻柱驱动双母套筒、钻头接头和钻头本体旋转，钻头本体上的刀翼切削岩石，同时地面机泵将钻井液泵入井下，钻井液从钻柱、双母套筒和钻头接头的中心流道到达钻头本体的钻头水腔，再从钻头水眼进入喷嘴喷出，对井底岩屑进行清洗。
常规PDC钻头（即PolycrystallineDiamondCompactbit聚晶金刚石复合片钻头）与普通喷嘴组合，钻井液通过钻具内水眼、钻头内腔，从喷嘴流出，由于流体没有经过扰动，在井底产连续射流，这种连续射流虽然在一定程度上有助于水力破岩和清洗井底，但由于连续射流会在井底形成持续的正压力，对井底岩屑产生压持效应，不利于岩屑的即时清洗，易造成岩屑的重复切削，降低机械钻速。连续射流的射流冲击力和液柱的静压力会增加井底岩石的围压，使岩石的塑性增强，不利于岩石的破碎。随着井深的增加和地面机泵条件的限制，钻头喷嘴处射流喷射速度会逐渐减小，严重降低了射流清岩和辅助破岩的效率，从而影响机械钻速。同时，传统的钻井作业中，钻井液为均匀的连续射流，存在水力能量分配和利用效率低等问题。
经过科学研究和生产实践证明：脉冲射流作为一种改变井底流场的射流方式与连续射流在射流清岩和辅助破岩机理方面存在差异，脉冲射流具有更好的辅助破岩和清岩效果。合理的射流脉冲压力的变化不仅能够起到良好的井底清洗效果，还可能达到辅助破岩甚至直接水力破岩的目的。目前，可进行钻井应用的脉冲射流钻井技术主要通过在钻头和钻柱中间安装脉冲接头或在钻头水眼末端安装脉冲喷嘴来实现脉冲。
脉冲接头结构相对复杂，安全可靠性差；接头中脉冲发生装置的能量由钻井液提供，脉冲发生装置将钻井液的动能转化为流体的脉冲能量，连续流体流经脉冲接头时会产生相对较高的压力损耗，从而增加地面机泵的工作压力；而且脉冲射流发生的位置距离钻头喷嘴至少0.5m左右，脉冲接头产生的脉冲射流不能直接作用于井底，脉冲射流经过钻头流道后实际作用于井底的脉冲效果会削弱。
脉冲喷嘴虽然能够将连续流体调整成脉冲流体，但脉冲效果相对较低。由于钻头水眼孔径通常只有18mm，脉冲喷嘴的设计受到钻头水眼孔径及自身强度要求的限制，产生的空化效果达不到最大化，随着井深的增加，井底围压增加，也会削弱脉冲喷嘴的脉冲效果，使得水力破岩和清洁井底的效果被削弱，提高机械钻速的程度也受到限制。
以上的脉冲射流工具为被动式结构，脉冲效果主要由钻井液流量和脉冲射流工具的内部结构决定，而脉冲射流工具的内部结构通常是固定的，无法根据现场情况及时进行改变。寻找新的脉冲射流产生方法和脉冲射流作用方式，对于提高机械钻速，缩短油气勘探周期，降低油气钻井成本具有非常重要的意义。主动产生脉冲的装置需要外部提供动力，而钻头位于数千米井下，从地面向井下输送动力不太现实，也很不可靠，脉冲装置的控制也十分困难。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种井下脉冲射流钻头装置，可以提高清洗井底的效果和水力破岩的能力。
为解决以上技术问题，本发明的一种井下脉冲射流钻头装置，包括共轴线的双母套筒、钻头接头和钻头本体，所述双母套筒的下端与所述钻头接头的上端相旋接，所述钻头接头的下端与所述钻头本体的上端相旋接，所述钻头本体的下端安装有刀翼，所述钻头本体的上端设有沿轴线向下延伸的钻头水腔，所述钻头水腔的底壁上分布有多个钻头水眼，各钻头水眼以轴线为中心均匀分布在同一个圆周上，各钻头水眼分别向下延伸且分别与钻头本体下端面的喷孔相通；所述双母套筒和所述钻头接头的中心设有与所述钻头水腔相通的中心水道，所述钻头水腔的底壁上安装有静阀盘，所述静阀盘上设有静阀盘水孔，各所述静阀盘水孔与所述钻头水眼的孔径相同且分别与所述钻头水眼一一对应贯通，所述静阀盘的上方覆盖有可绕轴线转动的动阀盘，所述动阀盘上设有至少一个动阀盘水孔，所述动阀盘水孔与所述静阀盘水孔的孔径相同且与静阀盘水孔位于同一个圆周上。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：⑴当钻井液通过上部的钻柱、双母套筒和钻头接头到达钻头本体的钻头水腔时，被动阀盘阻挡；由于静阀盘固定不动，当动阀盘转动时，动阀盘上的动阀盘水孔和静阀盘上的静阀盘水孔出现周期性的贯通或关闭。⑵当动阀盘水孔和静阀盘水孔的重合度高时，钻井液流经静阀盘水孔进入钻头水眼的流量大，从钻头喷嘴喷出的射流速度高、冲击力大，射流对井底的清洗效果好。⑶当动阀盘水孔和静阀盘水孔的重合度低时，钻井液流经静阀盘水孔进入钻头水眼的流量小，从钻头喷嘴喷出的射流速度低、冲击力小，射流对井底的清洗效果差。⑷随着动阀盘的旋转，钻井液被周期性分配到不同的钻头水眼中，形成脉冲射流直接作用于井底；一方面提高清岩破岩能力，另一方面在钻头附近形成低压区，减少环空液柱对井底岩石的压持效应，提高机械钻速。⑸当只有一只动阀盘水孔和静阀盘水孔完全重合，其余均不通时，钻头水腔全截面上钻井液的能量全部集中于某一只钻头水眼中，从该钻头喷嘴喷出的射流速度最高、冲击力极大；动阀盘旋转一周，则每个喷嘴轮流喷出最强劲的射流且轮流关闭，达到最佳的脉冲效果。⑹不必改造昂贵的PDC钻头本体，动阀盘和静阀盘结构简单，加工成本低，制造周期短，适应性好，可以根据现场要求的不同排量，改变动阀盘水孔的孔径和个数，调整脉冲射流参数，使脉冲效果达到最优。⑺简化了钻具组合并减小了脉冲射流发生位置与喷嘴间的距离，一方面降低了钻具安全风险，另一方面使脉冲射流作用得到强化，进一步提高机械钻速，缩短钻井周期，提高油气勘探开发的效率。
作为本发明的优选方案，所述动阀盘的中心固定在传动轴的下端，所述传动轴的上端沿轴线向上延伸至所述双母套筒的中心水道中，所述传动轴的上端头设有螺纹且安装有桨叶，所述桨叶的上下两端分别旋接有桨叶锁紧螺母将桨叶固定在所述传动轴上，所述传动轴的中上部通过轴承装置支撑在所述双母套筒的内壁。当钻井液从双母套筒的中心水道中流过时，将驱动桨叶连续旋转，桨叶带动传动轴进而动阀盘转动，无需外部动力即可实现动阀盘上的动阀盘水孔和静阀盘上的静阀盘水孔周期性的贯通或关闭，且可以根据现场钻井液流量需要选择不同规格的桨叶，使动阀盘具有需要的转速，脉冲的发生频率直接由钻井液来控制，无需外来动力；桨叶尺寸小，制造成本低，且更换方便快捷，利用双母套筒原有的内腔空间，对原钻具的改造量小。
作为本发明的优选方案，所述桨叶的上方设有导流板，所述导流板的下端支撑在所述双母套筒的内壁台阶上，所述导流板的上下端面之间设有斜向的导流孔，各所述导流孔以轴线为中心均匀分布。钻井液从导流板上的斜向导流孔流过，将由垂直射流转变为旋转射流，并集中钻井液的水力能量，以较大的射流冲击力冲击在桨叶上，使桨叶的旋转更加轻盈灵活。
作为本发明的优选方案，所述导流板的上端面的圆周上均匀连接有至少三根连接杆，各所述连接杆相互平行且沿轴向向上延伸，各所述连接杆的上端连接在固定圈的下端面上，所述固定圈的上端面设有向外周翻出的凸缘，所述凸缘压在所述双母套筒的上端母螺纹下方的台阶上，所述连接杆、固定圈与所述导流板连为一体。连接杆与固定圈形成花篮结构，导流板固定在花篮下方且抵靠在双母套筒的内壁台阶上，当双母套筒的上端母螺纹与钻柱连接时，钻柱可以压住固定圈的上端面，使导流板、连接杆与固定圈得以固定，防止脉冲压力上返时，波动压力推动导流板上移。连接杆、固定圈与导流板连为一体以使三者之间具有更好的刚性且安装更加方便。
作为本发明的优选方案，所述轴承装置包括固定在所述双母套筒的内孔台阶上的轴承座，所述轴承座的内孔轴向中部安装有隔套，所述隔套的上下两端分别安装有推力轴承，所述推力轴承的外侧分别安装有密封套，上密封套的顶部与所述桨叶锁紧螺母之间支撑有上定位套，下密封套的底部与所述传动轴的轴肩之间支撑有下定位套；所述轴承座的上下端面的中心分别安装有轴承盖，所述上密封套和下密封套分别从所述轴承盖的中心孔中穿过。采用双推力轴承支撑，可以使传动轴的转动更加灵活稳定；采用隔套、上定位套、下定位套、上密封套和下密封套可以使传动轴得到很好的轴向定位。
作为本发明进一步的优选方案，所述轴承盖的法兰边与所述轴承座的端面之间分别安装有O形圈，所述轴承盖的中心分别设有穹窿形油封腔，所述油封腔中分别设有油封。O形圈及油封可以阻止钻井液进入轴承空间，保证轴承润滑良好。
作为本发明的优选方案，所述静阀盘水孔与所述钻头水眼分别设有五只，所述动阀盘水孔设有三只。采用上三孔与下五孔的搭配，当某个动阀盘水孔与某个静阀盘水孔完全重合时，另两个动阀盘水孔分别与其它的静阀盘水孔交叉，此时相应喷嘴达到最大的过流面积，实现最大的钻井液流量，出现脉冲，动阀盘每转动24°即会依次在各喷嘴形成一个脉冲；同时保证整个钻头维持一定的过流面积S，保证钻井液的流量。
作为本发明进一步的优选方案，所述静阀盘及所述动阀盘的外径均为80mm，所述钻头水眼、静阀盘水孔及动阀盘水孔的孔径均为18mm，所述静阀盘水孔及所述动阀盘水孔的分布圆半径均为24.7mm。动阀盘每转动24°出现一个最大过流面积和一个最小过流面积，最大过流面积为490.75mm2，喷嘴当量直径Dne=25.00mm，相当于五个11.18mm喷嘴；最小过流面积为461.20mm2，喷嘴当量直径Dne=24.23mm，相当于五个10.83mm喷嘴。过流面积呈现一次周期性变化时，钻井液通过整个钻头的压耗也呈现一次周期性变化，当钻井液流量Q=32L/s，钻井液密度ρ=1.2g/cm3时；最大压耗ΔPmax=3.01MPa，最小压耗为ΔPmin=2.66MPa。对于常规钻头及绝大多数钻井来说，该组合和参数均可实现最佳的脉冲射流效果。
作为本发明的优选方案，所述静阀盘水孔与所述钻头水眼分别设有五只，所述动阀盘水孔设有四只。采用上四孔与下五孔的搭配，动阀盘每转动18°即会依次在各喷嘴形成一个脉冲。
作为本发明进一步的优选方案，所述静阀盘及所述动阀盘的外径均为80mm，所述钻头水眼、静阀盘水孔及动阀盘水孔的孔径均为18mm，所述静阀盘水孔及所述动阀盘水孔的分布圆半径均为24.7mm。动阀盘每转动18°出现一个最大过流面积和一个最小过流面积，最大过流面积为664.96mm2，喷嘴当量直径Dne=29.10mm，相当于五个13.01mm喷嘴；最小过流面积为608.50mm2，喷嘴当量直径Dne=27.83mm，相当于五个12.45mm喷嘴。过流面积呈现一次周期性变化时，钻井液通过整个钻头的压耗也呈现一次周期性变化，当钻井液流量Q=32L/s，钻井液密度ρ=1.2g/cm3时；最大压耗ΔPmax=1.73MPa，最小压耗为ΔPmin=1.45MPa。对于常规钻头及深度低于两千米的钻井，该组合和参数比较适用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。
图1为本发明井下脉冲射流钻头装置的结构示意图。
图2为图1中E部位的放大图。
图3为图1中动阀盘的俯视图。
图4为图1中静阀盘的俯视图。
图5为动阀盘与静阀盘的配合关系图。
图6为图1中导流板及上部花篮的主视图。
图7为图6的俯视图。
图8为图7中沿F-F的剖视图。
图9为静阀盘水孔为五只，动阀盘水孔为三只的过流面积计算图。
图10为图9的过流面积的周期性变化图。
图11为钻井液通过钻头的压耗周期性变化图。
图中：1.双母套筒；2.钻头接头；3.钻头本体；3a.刀翼；3b.钻头水腔；3c.钻头水眼；4a.连接杆；4b.固定圈；5.导流板；5a.导流孔；6.桨叶；7.桨叶锁紧螺母；8.传动轴；9.动阀盘；9a.动阀盘水孔；10.静阀盘；10a.静阀盘水孔；11.轴承座；12.隔套；13.推力轴承；14.轴承盖；15.油封；16a.上密封套；16b.下密封套；17a.上定位套；17b.下定位套。
具体实施方式
如图1至图8所示，本发明井下脉冲射流钻头装置包括共轴线的双母套筒1、钻头接头2和钻头本体3，双母套筒1的下端与钻头接头2的上端相旋接，钻头接头2的下端与钻头本体3的上端相旋接，钻头本体3的下端安装有刀翼3a，钻头本体3的上端设有沿轴线向下延伸的钻头水腔3b，钻头水腔3b的底壁上分布有多个钻头水眼3c，各钻头水眼3c以轴线为中心均匀分布在同一个圆周上，各钻头水眼3c分别向下延伸且分别与钻头本体3下端面的喷孔相通；双母套筒1和钻头接头2的中心设有与钻头水腔3b相通的中心水道，钻头水腔3b的底壁上安装有静阀盘10，静阀盘10上设有静阀盘水孔10a，各静阀盘水孔10a与钻头水眼3c的孔径相同且分别与钻头水眼3c一一对应贯通，静阀盘10的上方覆盖有可绕轴线转动的动阀盘9，动阀盘9上设有至少一个动阀盘水孔9a，动阀盘水孔9a与静阀盘水孔10a的孔径相同且与静阀盘水孔10a位于同一个圆周上。
当钻井液通过上部的钻柱、双母套筒1和钻头接头2到达钻头本体3的钻头水腔3b时，被动阀盘9阻挡；由于静阀盘10固定不动，当动阀盘9转动时，动阀盘9上的动阀盘水孔9a和静阀盘10上的静阀盘水孔10a出现周期性的贯通或关闭。
当动阀盘水孔9a和静阀盘水孔10a的重合度高时，钻井液流经静阀盘水孔10a进入钻头水眼3c的流量大，从钻头喷嘴喷出的射流速度高、冲击力大，射流对井底的清洗效果好。当动阀盘水孔9a和静阀盘水孔10a的重合度低时，钻井液流经静阀盘水孔10a进入钻头水眼3c的流量小，从钻头喷嘴喷出的射流速度低、冲击力小，射流对井底的清洗效果差。随着动阀盘9的旋转，钻井液被周期性分配到不同的钻头水眼3c中，形成脉冲射流直接作用于井底；一方面提高清岩破岩能力，另一方面在钻头附近形成低压区，减少环空液柱对井底岩石的压持效应，提高机械钻速。
当只有一只动阀盘水孔9a和静阀盘水孔10a完全重合，其余均不通时，钻头水腔全截面上钻井液的能量全部集中于某一只钻头水眼3c中，从该钻头喷嘴喷出的射流速度最高、冲击力极大；动阀盘9旋转一周，则每个喷嘴轮流喷出最强劲的射流且轮流关闭，达到最佳的脉冲效果。不必改造昂贵的PDC钻头本体，动阀盘9和静阀盘10结构简单，加工成本低，制造周期短，适应性好，可以根据现场要求的不同排量，改变动阀盘水孔9a的孔径和个数，调整脉冲射流参数，使脉冲效果达到最优。简化了钻具组合并减小了脉冲射流发生位置与喷嘴间的距离，一方面降低了钻具安全风险，另一方面使脉冲射流作用得到强化，进一步提高机械钻速，缩短钻井周期，提高油气勘探开发的效率。
轴承装置包括固定在双母套筒1的内孔台阶上的轴承座11，轴承座11的内孔轴向中部安装有隔套12，隔套12的上下两端分别安装有推力轴承13，推力轴承13的外侧分别安装有密封套，上密封套16a的顶部与桨叶锁紧螺母7之间支撑有上定位套17a，下密封套16b的底部与传动轴8的轴肩之间支撑有下定位套17b；轴承座11的上下端面的中心分别安装有轴承盖14，上密封套16a和下密封套16b分别从轴承盖14的中心孔中穿过。轴承盖14的法兰边与轴承座11的端面之间分别安装有O形圈，轴承盖14的中心分别设有穹窿形油封腔，油封腔中分别设有油封15。采用双推力轴承13支撑，可以使传动轴8的转动更加灵活稳定；采用隔套12、上定位套17a、下定位套17b、上密封套16a和下密封套16b可以使传动轴8得到很好的轴向定位。O形圈及油封15可以阻止钻井液进入轴承空间，保证轴承润滑良好。
动阀盘9的中心固定在传动轴8的下端，传动轴8的上端沿轴线向上延伸至双母套筒1的中心水道中，传动轴8的上端头设有螺纹且安装有桨叶6，桨叶6的上下两端分别旋接有桨叶锁紧螺母7将桨叶6固定在传动轴8上，传动轴8的中上部通过轴承装置支撑在双母套筒1的内壁。当钻井液从双母套筒1的中心水道中流过时，将驱动桨叶6连续旋转，桨叶6带动传动轴8进而动阀盘9转动，无需外部动力即可实现动阀盘9上的动阀盘水孔9a和静阀盘10上的静阀盘水孔10a周期性的贯通或关闭，且可以根据现场钻井液流量需要选择不同规格的桨叶6，使动阀盘9具有需要的转速；桨叶6尺寸小，制造成本低，且更换方便快捷，利用双母套筒1原有的内腔空间，对原钻具的改造量小。
桨叶6的上方设有导流板5，导流板5的下端支撑在双母套筒1的内壁台阶上，导流板5的上下端面之间设有斜向的导流孔5a，各导流孔5a以轴线为中心均匀分布。钻井液从导流板5上斜向的导流孔5a流过，将由垂直射流转变为旋转射流，并集中钻井液的水力能量，以较大的射流冲击力冲击在桨叶6上，使桨叶6的旋转更加轻盈灵活。
导流板5的上端面的圆周上均匀连接有至少三根连接杆4a，各连接杆4a相互平行且沿轴向向上延伸，各连接杆4a的上端连接在固定圈4b的下端面上，固定圈4b的上端面设有向外周翻出的凸缘，凸缘压在双母套筒1的上端母螺纹下方的台阶上，连接杆4a、固定圈4b与导流板5连为一体。连接杆4a与固定圈4b形成花篮结构，导流板5固定在花篮下方且抵靠在双母套筒1的内壁台阶上，当双母套筒1的上端母螺纹与钻柱连接时，钻柱可以压住固定圈4b的上端面，使导流板5、连接杆4a与固定圈4b得以固定，防止脉冲压力上返时，波动压力推动导流板5上移。连接杆4a、固定圈4b与导流板5连为一体以使三者之间具有更好的刚性且安装更加方便。
如图9所示，静阀盘水孔10a与钻头水眼3c可以分别设有五只，动阀盘水孔9a可以设有三只。静阀盘10及动阀盘9的外径均为80mm，钻头水眼3c、静阀盘水孔10a及动阀盘水孔9a的孔径均为18mm，半径r=9mm，静阀盘水孔10a及动阀盘水孔9a的分布圆半径R均为24.7mm。采用上三孔与下五孔的搭配，当某个动阀盘水孔与某个静阀盘水孔10a完全重合时，另两个动阀盘水孔分别与其它的静阀盘水孔10a交叉，此时相应喷嘴达到最大的过流面积，实现最大的钻井液流量，出现脉冲，动阀盘9每转动24°即会依次在各喷嘴形成一个脉冲；同时保证整个钻头维持一定的过流面积S，保证钻井液的流量，过流面积S。
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采用S11表示第一个动阀盘水孔与第一个静阀盘水孔的过流面积，S12表示第一个动阀盘水孔与第二个静阀盘水孔的过流面积……S15表示第一个动阀盘水孔与第五个静阀盘水孔的过流面积；S21表示第二个动阀盘水孔与第一个静阀盘水孔的过流面积，S22表示第二个动阀盘水孔与第二个静阀盘水孔的过流面积……S25表示第二个动阀盘水孔与第五个静阀盘水孔的过流面积；S31表示第三个动阀盘水孔与第一个静阀盘水孔的过流面积，S32表示第三个动阀盘水孔与第二个静阀盘水孔的过流面积……S35表示第三个动阀盘水孔与第五个静阀盘水孔的过流面积。以上各过流面积计算如下：
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静阀盘及动阀盘9的外径均为80mm，钻头水眼3c、静阀盘水孔及动阀盘水孔的孔径均为18mm，静阀盘水孔及动阀盘水孔的分布圆半径均为24.7mm。总过流面积计算结果如图10所示，动阀盘9每转动24°出现一个最大过流面积和一个最小过流面积，最大过流面积为490.75mm2，喷嘴当量直径Dne=25.00mm，相当于五个11.18mm喷嘴；最小过流面积为461.20mm2，喷嘴当量直径Dne=24.23mm，相当于五个10.83mm喷嘴。
过流面积呈现一次周期性变化时，钻井液通过整个钻头的压耗也呈现一次周期性变化，如图11所示，当钻井液流量Q=32L/s，钻井液密度ρ=1.2g/cm3时；最大压耗ΔPmax=3.01MPa，最小压耗为ΔPmin=2.66MPa。对于常规钻头及绝大多数钻井来说，该组合和参数均可实现最佳的脉冲射流效果。
静阀盘水孔与钻头水眼3c还可以分别设有五只，动阀盘水孔可以设有四只。静阀盘及动阀盘9的外径均为80mm，钻头水眼3c、静阀盘水孔及动阀盘水孔的孔径均为18mm，静阀盘水孔及动阀盘水孔的分布圆半径均为24.7mm。采用上四孔与下五孔的搭配，动阀盘9每转动18°即会依次在各喷嘴形成一个脉冲。动阀盘9每转动18°出现一个最大过流面积和一个最小过流面积，最大过流面积为664.96mm2，喷嘴当量直径Dne=29.10mm，相当于五个13.01mm喷嘴；最小过流面积为608.50mm2，喷嘴当量直径Dne=27.83mm，相当于五个12.45mm喷嘴。过流面积呈现一次周期性变化时，钻井液通过整个钻头的压耗也呈现一次周期性变化，当钻井液流量Q=32L/s，钻井液密度ρ=1.2g/cm3时；最大压耗ΔPmax=1.73MPa，最小压耗为ΔPmin=1.45MPa。对于常规钻头及深度低于2000米的钻井，该组合和参数比较适用。
以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。