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公开(公告)号：CN106907111B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN201710300712.9
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地积雪层快速钻进用空气旋喷钻头，其变径接头上部与高压空气管路连接，变径接头下部与座体连接。旋转轴上部通过两套轴承与座体配合，两套轴承之间安装有轴承挡环对轴承进行限位。钻头体底部径向均布三个刀头，刀头通过螺钉固定在钻头体上，刀头外径略大于钻头直径，保证钻具可顺利向下钻进。钻头体内部设计有斜向上的旋喷通道和垂直向下的底喷通道，高压气体经由高压空气管路、旋转轴中心孔到达钻头体内部，并分别由旋喷通道和底喷通道喷出钻头外，由旋喷通道喷出的高压空气驱动钻头体进行回转，由底喷通道喷出的气体将钻进产生的冰屑带离孔底，并由钻头与孔壁环状间隙上返至地表。
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公开(公告)号：CN105317390B
公开(公告)日：2018-03-02
申请号：CN201510889416.8
申请日：2015-12-07
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种用于冰芯钻探的高效磁力打捞器，包括有套管、活动轴、第一磁块和数个第二磁块，其中活动轴插设在套管的内腔中，套管的上部开设有滑槽，滑槽内设有滑杆，活动轴的顶端穿设在滑杆上，活动轴能够在套管的内腔中进行上下滑动，活动轴滑动的行程与滑槽的高度相应，第一磁块固定在活动轴的底部，在套管底部的周圈间隔镶嵌有数个第二磁块。套管的顶端连接有接头，套管的下部开设有储冰槽。有益效果：能够对处于孔内任意位置的铁磁性落物进行打捞，且打捞效率高，使用寿命长，结构简单，性能安全可靠；并且制造、使用方便，十分适于极地钻探当中对铁磁类小物件进行打捞。
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公开(公告)号：CN106907106A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201710300548.1
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种热水驱动自旋转冰层取芯钻进方法及装置，该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取芯钻进，利用旋流喷射器原理，通过在钻头体内部设计引流通道，引导热水从钻头侧壁喷出，热水反作用力将驱动钻头进行回转，从而切削冰层完成钻进。装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、上扶正器、电气舱、下扶正器、过渡管及下部双管钻具和自旋转钻头。本发明将旋流喷射器原理应用于孔底碎岩，可实现极地冰层快速取芯钻探；本发明采用热‑机械混合方式进行取样钻进，热水既为孔底钻具提供孔底动力，同时也将钻进产生的冰屑带离孔底并融化，提高了孔底动力钻具的寿命和钻进效率。
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公开(公告)号：CN116641659A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310746704.2
申请日：2023-06-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头，属于极地冰盖钻探技术领域，包括外管、挡板、阀芯、弹簧、钻头体、堵丝、第一密封圈、阀套、第二密封圈、喷嘴和第三密封圈，该钻头可通过变换流道，在孔底形成分支孔，从而使岩石碎屑落入分支孔以达到清除主孔内岩石碎屑的目的，从而大大提高了热水钻在钻遇含岩石碎屑冰层时的钻进效率；该钻头利用液压原理，通过设置环形空腔，使阀芯在热水压力下持续保持在上限位，结构简单可靠。
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公开(公告)号：CN106907106B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN201710300548.1
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种热水驱动自旋转冰层取芯钻进方法及装置，该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取芯钻进，利用旋流喷射器原理，通过在钻头体内部设计引流通道，引导热水从钻头侧壁喷出，热水反作用力将驱动钻头进行回转，从而切削冰层完成钻进。装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、上扶正器、电气舱、下扶正器、过渡管及下部双管钻具和自旋转钻头。本发明将旋流喷射器原理应用于孔底碎岩，可实现极地冰层快速取芯钻探；本发明采用热‑机械混合方式进行取样钻进，热水既为孔底钻具提供孔底动力，同时也将钻进产生的冰屑带离孔底并融化，提高了孔底动力钻具的寿命和钻进效率。
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Patent Agency Ranking
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：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：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：CN103277062A
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201310204525.2
申请日：2013-05-29
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 本发明公开了一种深冰下基岩取芯钻具反扭装置，是由外管、承扭刀下支座、承扭刀中支座、承扭刀上支座、弹簧座、弹簧导杆、承扭刀、调整拉杆、弹簧和调整螺母组成，其中承扭刀通过第一连杆、第二连杆和第三连杆分别与承扭刀上支座、承扭刀中支座和承扭刀下支座相铰接，弹簧置于承扭刀上支座与弹簧座之间，调整拉杆上部轴段与下部轴段之间的轴肩与承扭刀上支座底部端面接触，调整拉杆的顶端螺接有调整螺母，通过调整螺母的转动能够带动调整拉杆、承扭刀上支座沿轴向移动，有益效果：通过改变承扭刀的刀翼形状、结构形式能够保证冰下基岩钻进时对反扭力矩的需求。
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公开(公告)号：CN108360991B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN201810248061.8
申请日：2018-03-24
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 一种水压触发式冰层底部多点热水取芯钻具，包括热水管、钻具进水管、进水管扶正块、挡水帽、上外管、活塞缸体、密封圈、活塞、活塞杆、活塞杆扶正块、滑动支座、导正杆、弹簧、固定支座、钻头、卡断器销轴、卡断器、卡簧、卡簧固定螺钉、钻头连接螺钉、软管、转动销轴、支杆、冰芯管、顶杆、下外管及螺钉。本发明采用压力触发方式，使钻具到达孔底后，携带的三个冰芯管张开，并完成钻进采样，并可多次下放钻具进行多点采样，使得同一个钻孔的孔底采样量大大增加。本发明工作可靠，操作方便，与热水钻系统配合使用，在不增加地表设备情况下完成孔底多点多次采样，大大降低了施工成本，且整套钻具易损件少，使用寿命长。
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