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公开(公告)号：CN108360992A
公开(公告)日：2018-08-03
申请号：CN201810248066.0
申请日：2018-03-24
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 一种基于热水钻孔的冰架底部冰层热熔取芯方法及取芯装置，取芯方法是基于已有热水钻孔进行设计，首先采用热水钻成孔，然后将钻具下入孔内，到达冰架底部后采用电驱动方式使取芯钻具张开，并通过热熔钻头自下而上完成热熔钻进和采样，通过电机可以控制取芯装置张开直径大小，从而实现在距离钻孔不同距离冰层取样钻进。取芯装置的结构是能收缩和张开。本发明能很好的完成冰架或冰层底部冰层取芯钻进，结构简单，采样量大。
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公开(公告)号：CN107620578A
公开(公告)日：2018-01-23
申请号：CN201711060963.0
申请日：2017-11-02
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层钻进用铠装电缆式电动机械双管取心钻具，包括有电缆终端、反扭装置、压力舱、驱动电机、变速系统和双管取心系统，其中电缆终端设置在钻具本体的顶端，反扭装置、压力舱、驱动电机、变速系统和双管取心系统依次设在电缆终端的下部，驱动电机驱动变速系统和双管取心系统工作，双管取心系统是由冰心管、外管和冰钻钻头组成，其中冰心管插设在外管内，冰钻钻头连接在冰心管和外管的底部，冰心管内腔的上部设置有冰屑室，冰钻钻头的内腔与冰心管下部内腔和冰屑室的内腔依次相连通，有益效果：提高了钻井液孔底流速，冰屑携带效率增强，能够有效避免冰屑在孔底的堆积及在钻头上的粘附，降低了卡钻等复杂事故的风险。
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公开(公告)号：CN106907110A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201710300564.0
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下基岩热水取心钻进方法及装置，装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、反扭装置、电气舱、岩屑管、螺杆马达及下部双管钻具和钻头；方法是采用热水作为动力介质驱动孔底钻具回转进而完成基岩取心钻进，热水采用管路输送至孔底钻具，同时采用电缆为钻具内传感器及通讯模块进行供电，并实现地表对孔内钻进参数的监测；岩石钻进钻头通过回转磨削向下钻进，同时钻进产生的岩屑被热水带离孔底，并沿钻具与孔壁环状间隙上返；本发明很好地解决了极地冰下基岩快速取心钻探技术难题，通过与热水钻相结合，可快速钻穿冰盖到达冰下基岩界面，并更换基岩热水取心钻具完成岩心取样钻进。
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公开(公告)号：CN104405289B
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201410673578.3
申请日：2014-11-19
Abstract: 本发明公开了一种用于冰雪层钻进的热熔钻头，包括有壳体、两个四通分流器、水泵和动力机，其中壳体上绕设有第一热循环管、第二热循环管和第三热循环管，第一热循环管绕设在壳体的上部，第二热循环管绕设在壳体的中部，第三热循环管绕设在壳体的下部，第一四通分流器的一端连通有高温液体输入管，第一四通分流器的另一端分别连通有第一高温液体输出管、第二高温液体输出管和第三高温液体输出管，有益效果：由于采用了热熔钻头为热水钻进行开孔钻进，并抽取了融化的水作为热水钻的原料，节约了成本，提高了能源利用率，具有极高的应用价值。
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公开(公告)号：CN103883310A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201410151282.5
申请日：2014-04-15
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟钻进系统实验台，是由架体、调速电机、岩心管、钻头、岩样箱、油缸、液压控制系统和沉淀罐组成，其中调速电机吊挂在架体上端的横梁上，调速电机的下端与水龙头连接，水龙头与岩心管的内腔连通，岩样箱设在承托板上，承托板的两端通过滑套与架体两侧的立柱连接，油缸设在承托板的下部，油缸的活塞杆抵靠在承托板的板底，液压控制系统控制油缸的活塞杆进行上下运动，岩样箱连通有排液管，水龙头、岩心管、钻头、岩样箱和沉淀罐形成为一循环液路，有益效果：能够精确控制钻压、转速、钻井液流量及平均机械钻速等参数，有利于研究各参数之间的相互关系，为优化钻进参数组合和钻头结构类型提供依据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103643913A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310645162.6
申请日：2013-12-05
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 本发明公开了一种冰层空气涡轮反循环连续取心孔底动力钻具，其是在钻头体上设置有一定数量的切削具和与之配套的喷射钻头内体；钻头体与钻头内体通过圆锥滚子轴承连接在一起，钻头内体与钻头体之间形成有可供气体通过的环装间隙；钻头内体设有内喷孔和偏心卡簧，内喷孔的倾角α为30°~50°；钻头内体、环装间隙、切削具、内喷孔、底喷孔与钻头的中心通道相连通；涡轮定子固定在连接管上，连接管上端与双壁钻杆内管配合连接，连接管下端与钻头内体配合连接；涡轮转子固定在钻头体上；本发明利用双壁钻杆将压缩空气从钻杆内外管之间的间隙输送至孔底驱动涡轮作为钻进动力，钻进效率高。同时利用反循环将冰心、冰屑经由中心通道返回地表，实现不停钻连续取心。
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公开(公告)号：CN101798924A
公开(公告)日：2010-08-11
申请号：CN201010131896.9
申请日：2010-03-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种冰封式保压保温取样器。是由钻进/取样切换机构、冷冻液循环系统、泥浆冰阀和岩心阀原位生成机构、岩心容纳管单动机构和通道I、II、III、IV、V、VI构成；以冻结生成的冰阀和岩心阀代替球阀或板阀等机械阀门关闭取样钻具上下部端口，关闭过程不受孔内固体杂质的影响，可靠性高，解决了现有机械阀门启动困难，易被孔内杂物卡塞而不易关闭等问题，提高了保压可靠性和成功率，且径向尺寸可以较小，有利于获得较大直径的岩心，有利于提高水合物岩心采取率。经实验，冰阀可以实现25MPa的密封，适用于孔内液柱达2500米的水合物钻孔，液动潜孔锤驱动往复泵，利用了泥浆作动力介质，避免了采用电气结构带来的复杂性，简单可靠。
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公开(公告)号：CN207048685U
公开(公告)日：2018-02-27
申请号：CN201721016402.6
申请日：2017-08-15
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本实用新型公开了一种极地深部冰层钻进用冰钻钻头，包括有钻头本体、切削具和垫鞋，其中钻头本体上装配有冰心卡断器，切削具固连在钻头本体的下端，垫鞋固连在切削具的下部，钻头本体的周圈等距开设有数个弧形槽，切削具为沟槽形，设有数个，数个切削具均布在钻头本体的底唇面上，其前刀面位于钻头本体弧形槽底部位置，切削具的前刀面与两侧面设有数个圆弧形沟槽，前刀面底部设有第一台肩，两侧面底部设有第二台肩。有益效果：本实用新型提出的冰钻钻头能够降低钻进切削产生的热量，同时避免冰屑在钻头上的粘附和冻结，利于钻井液携带冰屑和冷却切削具，因此能够有效防止深冰心钻探卡钻事故的发生。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN206233908U
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201621142123.X
申请日：2016-10-21
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B43/114
Abstract: 本实用新型公开了一种新型的仿生极地热水钻喷嘴，是在喷嘴进口和出口之间的内流道中设有数级变径，喷嘴内流道的表面均匀开设有数道环槽。环槽尺寸为切深2mm，宽度1mm，间距2.5mm，均匀分布在内流道表面。有益效果：结构设计简单、减阻效果优良、能有效改善喷嘴内部流体特性、提高热水钻喷嘴工作效率，从而极大地提高热水钻的融冰效率和钻进速度，在我国的极地考察和极地研究领域具有很高的应用价值。
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公开(公告)号：CN203298986U
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201320371652.7
申请日：2013-06-26
Applicant: 吉林大学
IPC: G01M13/00
Abstract: 本实用新型公开了一种极地冰钻电动机械钻具多功能测试平台，是由底座、桅杆、模拟井筒、岩箱、电动绞车、钻具和铠装电缆组成，其中桅杆、岩箱和电动绞车固定在底座上，模拟井筒固定在岩箱的上部，模拟井筒与岩箱之间密封，岩箱下方设有钻井液出口，模拟井筒上端开设有反扭刀槽，桅杆上端设有天车，钻具通过悬挂器与铠装电缆连接，钻具吊设在模拟井筒的内腔中，钻具上端的反扭系统卡接在模拟井筒上端的反扭刀槽中，有益效果：能验证所研发的新型钻具的工作可靠性，解决了目前没有实验台专门用于极地钻探钻具测试的问题，为极地钻探事业打下了初步的实践基础。
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