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公开(公告)号：CN115059390B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210745791.5
申请日：2022-06-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种极地冰川内赋存气体随钻采集装置，属于冰芯钻探领域，主要包括铠装电缆、电缆终端头、外管、取芯管外管、取芯管、冰芯卡断器、取芯钻头、采气装置、采气管、液压泵站、环形封堵器、氮气注入装置、液压油缸、气滑环、空心轴电机和螺旋翼片，各个部件协同作业在冰层取芯钻探过程中对冰芯和孔壁环状间隙内冰层破碎释放的气体进行收集，相比常规冰芯钻探技术提高了单孔气体收集量，提高了钻孔利用率。通过气滑环、空心轴电机的空心轴和取芯管向孔底注入氮气等惰性气体，可将取芯管内和钻具与孔壁环空间隙的空气全部排出，配合环形封堵器封闭钻孔，为气体采样提供了无污染的封闭空间，减少了气体采集过程中受外源物质污染的可能性。
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公开(公告)号：CN114961554B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202210643797.1
申请日：2022-06-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置，属于冰封湖环境勘探领域，所述装置包括地表供电与控制系统、水泵、三通阀、导正架和运载钻具，所述水泵通过管路与运载钻具上的第一管接头相连，并在管路上连接有三通阀；所述地表供电与控制系统通过线缆与运载钻具上的第一水密接头相连；所述导正架的内孔直径与运载钻具的外径相匹配；与现有技术相比，本发明提供的一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置可在一次钻孔的情况下构建长期的湖水采样通道，并可对不同深度的湖水进行采样，大大提高了湖水采样效率，降低了人力物力成本。
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公开(公告)号：CN115162945A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210828869.X
申请日：2022-07-15
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/14 , E21B19/084 , E21B19/00 , E21B41/00
Abstract: 一种高效的极地冰层全孔热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，装置包括阻尼机构、导向轮、摩擦轮、摩擦轮电机、软管和热融钻具，软管的一端与热融钻具相连，另一端绕经摩擦轮和导向轮后穿过阻尼机构再与位于地表的控制系统连接。本发明可在不停钻的情况下连续移除孔内融水，解决了热融钻进过程中融水去除效率低的难题，大大提高了热融钻进效率。采用高压空气作为融水携带介质，在现场易于获取，且大大减轻了对钻孔和南北极冰盖的污染。钻进过程中仅热融钻具周围存在融水，对热融钻具各部件的密封性能要求不高，降低了成本；且形成的钻孔为干孔，有利于后续传感器的布放和回收，也降低了对传感器的防水耐压要求，进一步降低了成本。
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公开(公告)号：CN115060531B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202210685934.8
申请日：2022-06-17
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明公开了一种冰层钻孔内定孔段多功能原位采样钻具，属于钻探领域，主要包括铠装电缆、电缆终端头、外管、采气装置、第一接头、环形封堵器、氮气注入装置、液压泵站、液压油缸、推杆座、第一销钉、推杆、加热棒、侧壁热融钻头、第二销钉、第三销钉、钻头座、导流器、第二接头和集水管。通过上述各部件相互协同作业，钻具具有两种工作模式，可对已有钻孔指定深度孔段的水样、冰内气样和颗粒物进行原位采样，大大提高了单个钻孔的利用率，降低采样成本，通过向指定孔段注入氮气，可将钻具内和钻具与钻孔孔壁环空间隙的空气全部排出，配合环形封堵器封闭钻孔，为气体采样提供了无污染的封闭空间，减少了气体采集过程中受外源物质污染的可能性。
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公开(公告)号：CN115060531A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210685934.8
申请日：2022-06-17
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明公开了一种冰层钻孔内定孔段多功能原位采样钻具，属于钻探领域，主要包括铠装电缆、电缆终端头、外管、采气装置、第一接头、环形封堵器、氮气注入装置、液压泵站、液压油缸、推杆座、第一销钉、推杆、加热棒、侧壁热融钻头、第二销钉、第三销钉、钻头座、导流器、第二接头和集水管。通过上述各部件相互协同作业，钻具具有两种工作模式，可对已有钻孔指定深度孔段的水样、冰内气样和颗粒物进行原位采样，大大提高了单个钻孔的利用率，降低采样成本，通过向指定孔段注入氮气，可将钻具内和钻具与钻孔孔壁环空间隙的空气全部排出，配合环形封堵器封闭钻孔，为气体采样提供了无污染的封闭空间，减少了气体采集过程中受外源物质污染的可能性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115059390A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210745791.5
申请日：2022-06-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种极地冰川内赋存气体随钻采集装置，属于冰芯钻探领域，主要包括铠装电缆、电缆终端头、外管、取芯管外管、取芯管、冰芯卡断器、取芯钻头、采气装置、采气管、液压泵站、环形封堵器、氮气注入装置、液压油缸、气滑环、空心轴电机和螺旋翼片，各个部件协同作业在冰层取芯钻探过程中对冰芯和孔壁环状间隙内冰层破碎释放的气体进行收集，相比常规冰芯钻探技术提高了单孔气体收集量，提高了钻孔利用率。通过气滑环、空心轴电机的空心轴和取芯管向孔底注入氮气等惰性气体，可将取芯管内和钻具与孔壁环空间隙的空气全部排出，配合环形封堵器封闭钻孔，为气体采样提供了无污染的封闭空间，减少了气体采集过程中受外源物质污染的可能性。
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公开(公告)号：CN114961554A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210643797.1
申请日：2022-06-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置，属于冰封湖环境勘探领域，所述装置包括地表供电与控制系统、水泵、三通阀、导正架和运载钻具，所述水泵通过管路与运载钻具上的第一管接头相连，并在管路上连接有三通阀；所述地表供电与控制系统通过线缆与运载钻具上的第一水密接头相连；所述导正架的内孔直径与运载钻具的外径相匹配；与现有技术相比，本发明提供的一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置可在一次钻孔的情况下构建长期的湖水采样通道，并可对不同深度的湖水进行采样，大大提高了湖水采样效率，降低了人力物力成本。
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公开(公告)号：CN116296554A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310382028.5
申请日：2023-04-11
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明提出了一种可对冰孔内岩石碎屑进行随钻收集的热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，包括外管、钻头体、防水电机、驱动螺杆、推杆、第一限位开关、第二限位开关、上盖、钻头体、隔热衬管、芯管、热水管、电热钻头和接头；芯管上移至上限位置时，电热钻头的斜面刚好全部进入隔热衬管内，并封堵隔热衬管内部通道；芯管下移至下限位置时，电热钻头的斜面刚好全部露出隔热衬管外，使隔热衬管内部通道打开。采用冰芯为岩石碎屑提供推力，使其进入芯管，并在电热钻头斜面作用下落入钻进装置内部，结构简单，且能够对冰芯内包裹的岩石碎屑进行收集，岩石碎屑收集效率高。
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公开(公告)号：CN115162945B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210828869.X
申请日：2022-07-15
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/14 , E21B19/084 , E21B19/00 , E21B41/00
Abstract: 一种高效的极地冰层全孔热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，装置包括阻尼机构、导向轮、摩擦轮、摩擦轮电机、软管和热融钻具，软管的一端与热融钻具相连，另一端绕经摩擦轮和导向轮后穿过阻尼机构再与位于地表的控制系统连接。本发明可在不停钻的情况下连续移除孔内融水，解决了热融钻进过程中融水去除效率低的难题，大大提高了热融钻进效率。采用高压空气作为融水携带介质，在现场易于获取，且大大减轻了对钻孔和南北极冰盖的污染。钻进过程中仅热融钻具周围存在融水，对热融钻具各部件的密封性能要求不高，降低了成本；且形成的钻孔为干孔，有利于后续传感器的布放和回收，也降低了对传感器的防水耐压要求，进一步降低了成本。
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公开(公告)号：CN114991658B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210755126.4
申请日：2022-06-30
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/04 , E21B47/00 , E21B47/013 , E21B47/022
Abstract: 一种可对极地冰层离子成分随钻测量的热融钻具，属于极地冰层钻探领域，主要包括上钻头、环形钻头、下钻头、离子色谱仪和测控单元，测控单元用于向离子色谱仪供电，并向离子色谱仪发送指令信息以控制其工作，还用于向上钻头、环形钻头和下钻头中的加热棒供电，本发明的钻具可在不停钻的情况下连续对冰层融水进行离子成分随钻测量，数据获取便捷，并减少了冰芯样品存储、转运环节，节省了人力物力成本。采用内锥形的下钻头可使孔底融水优先进入离子色谱分析仪，保证数据获取的真实性。采用环形钻头和下钻头两个钻头向下钻进，环形钻头主要形成台阶钻孔，实现钻具的悬吊，大大提高了钻具的垂直钻进性能，保证可有效获取冰盖垂直剖面的离子含量数据。
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