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公开(公告)号：CN106761480A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710082518.8
申请日：2017-02-16
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B19/084 , E21B4/04 , E21B21/12
CPC classification number: E21B19/084 , E21B4/04 , E21B21/12
Abstract: 本发明涉及一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统属于钻井工程设备技术领域，该钻具系统由内外钻头组件、动力组件、内外钻头压力调节系统、泥浆循环系统和解卡系统组成，本发明采用内外双钻头逆向回转碎岩，实现对围岩微扰动钻进；利用动力电机的定子组、转子组分别带动外钻头和内钻头，钻头与动力系统整体实现了扭矩自平衡，对上部钻具无扭矩作用；本发明将动力源、泥浆循环系统和测井系统等集成到钻具上，地面只需要起下钻具用绞车设备即可实现正常的钻进、起下钻和随钻测井等作业；卡钻时，绞车上提钻具，通过解卡钻头正反转交替回转，解除卡点岩粒实现解卡。
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公开(公告)号：CN106050128A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610639400.6
申请日：2016-08-06
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/14
CPC classification number: E21B4/14
Abstract: 本发明公开了一种钻头自回转型气动潜孔锤,为解决钻进深孔钻机的大动力无法有效地发挥和在非开挖钻中钻杆疲劳断裂的问题，其包括气压传动装置、回转机构装置与钻头连接装置；其中：气压传动装置包括活塞与外管；回转机构装置包括导向套、滚子与传动套；钻头连接装置包括钻头；导向套安装在外管内，两者之间采用过渡配合，导向套的左端面与外管内的定位台的右端面接触连接，传动套安装在导向套左侧的外管内，两者之间采用间隙配合，传动套的右端面与定位台的左端面接触连接，滚子的一端安装在传动套右端的规则槽内，两者之间为滑动连接；滚子的另一端安装在活塞上，两者之间为螺纹连接；钻头连接装置通过其钻头的右端与传动套的左端采用花键连接。
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公开(公告)号：CN104405280A
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201410756548.9
申请日：2014-12-10
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/06
CPC classification number: E21B4/14
Abstract: 本发明涉及一种冲程差动式高能液动潜孔冲击器，是由钻头上的花键与花键槽滑动配合，阀盖套与阀套过盈配合装入阀套上端；阀盖插入缸体上端孔中，阀盖径向开有低压排空通道，缸体径向开有与各径向通道相对应的孔道，并与对轴向孔道进行沟通。高能液动潜孔冲击器上部通过上接头与中接头分别与外缸螺纹连接封装成整体。本发明活塞轴向尺寸短，配合面少，大大减少了泄露面积，且装配容易，不易磨损，使用寿命长，灵敏度更高；冲程采用差动回路，使活塞在较短行程内快速获得较大的冲击末速度，大幅提高硬岩钻进效率；设有新型防空打机构，高压泥浆由通道进入腔体后流入孔底，不驱动冲击器，保证在钻具提离孔底时潜孔冲击器不工作从而保证钻具安全。
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公开(公告)号：CN101956525B
公开(公告)日：2013-05-08
申请号：CN201010275030.5
申请日：2010-09-08
Applicant: 吉林大学 , 洛阳栾川钼业集团股份有限公司
IPC: E21B4/06
Abstract: 本发明涉及一种潜孔锤反循环同心跟管钻进钻具。是由中空式潜孔锤通过半圆卡和花键套与导向钻头连接，在导向钻头在轴向方向上设有外花键并与环状套管钻头的内花键相配合，导向钻头3设计为反循环结构，环状跟管钻头通过管靴悬挂在套管的下端。与现有技术相比，导向钻头超前破碎岩石，并将冲击载荷转递给环状跟管钻头的同时带动回转，实现同心碎岩、跟管护壁、反循环排渣三个工序同时进行。双气路结构可同时冷却内、外钻头的球齿合金，提高钻头使用寿命。反循环排渣有效地清洁孔底岩屑，避免重复破碎，提钻时不易被岩屑卡死。跟管钻进结束后，不需更换钻具，仍能继续实施反循环钻进。该套钻具结构简单，加工成本低，使用寿命长，钻进效率高。
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公开(公告)号：CN102155166A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201110096847.0
申请日：2011-04-19
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B10/44
Abstract: 本发明涉及一种径向旋压钻头。由球齿镶焊在中心轴的前端，螺旋叶片焊接在中心轴上，并与中心轴共同组成螺旋段，中心轴与径向旋压段连接，径向旋压段与保径段螺纹连接，螺旋段轴线与保径段轴线共线，保径段的端部通过螺纹与钻杆或潜孔锤连接构成。克服了圆锥形挤密钻头使土体产生轴向大位移的缺陷，解决了将土体挤向钻头下方致使钻进速度越来越慢的技术难题，径向旋压段由若干段盘状凸轮组成，钻进时随着凸轮向径的变化土体受到旋压，被凸轮推向孔壁四周，有利于土体径向塑性流动，避免圆锥钻头前方密实区的形成。大幅度提高了挤压钻进速度，提高了钻进深度同时加固孔壁。凸轮间的凹部使土颗粒间的水分释放，起到润滑钻头和减小摩擦阻力的作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101706379A
公开(公告)日：2010-05-12
申请号：CN200910067283.0
申请日：2009-07-16
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种冰阀式保压保温取样器。包括钻进或取样切换机构、冷冻液循环系统、岩心管提升和定位机构、上部机械密封机构、冰阀形成机构、岩心管单动机构和通道I-VIII连接构成。保压依靠机械密封和冷冻液循环制冷在岩心管下方形成的冰阀来实现。保温通过在内循环管外壁涂覆多孔泡沫塑料、保温漆和反射膜实现。解决了机械阀门启动困难、容易被孔内杂物卡塞而不易关闭问题，提高了保压可靠性和成功率，且径向尺寸较小，有利于获得较大直径岩心，提高水合物岩心采取率。经试验，冰阀实现25MPa密封，适用于孔内液柱达2500米的水合物钻探，保压取样时，启动潜孔往复泵驱动冷冻液循环，在内循环管下端内腔生成冰塞形成冰阀实现密封保压。
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公开(公告)号：CN101319599A
公开(公告)日：2008-12-10
申请号：CN200810050993.8
申请日：2008-07-22
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B10/60
Abstract: 本发明涉及一种油气井硬岩钻进及钻掘机具，尤其是贯通式风动潜孔锤侧吸式反循环钻头。反循环钻头上设有钻头引射喷嘴、气体混合喷嘴和钻头侧吸口，引射喷嘴、气体混合喷嘴和钻头侧吸口与钻头底部和钻头中心通道相连通。根据引射原理，由于高速流体的卷吸作用，将会把钻头与孔壁之间环状间隙上返的废气和岩粉从侧吸口处卷吸到钻头气体混合喷嘴内，并和来自钻头引射喷嘴的高速气流于气体混合喷嘴内混合，形成混合喷射流体。提高了贯通式潜孔锤反循环形成的能力，解决了一部分气体携带小颗粒岩屑岩粉从钻孔外环状间隙逃逸而导致的缩径、夹钻和部分矿样丢失问题。
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公开(公告)号：CN111021964B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN201911410458.3
申请日：2019-12-31
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于大直径钻孔的潜孔锤反循环跟管钻头，包括有上钻头体和下钻头体，其中下钻头体吊挂在上钻头体的下部，上钻头体和下钻头体的中间部位均开设有中心通道，上钻头体的下部开设有凹槽，下钻头体的顶端设置有凸轴，凹槽与凸轴的形状相应，凸轴插设在凹槽内，凹槽的孔径大于凸轴的外径，凸轴能够在凹槽内进行滑动，当凸轴滑动并抵靠到凹槽的一端时，下钻头体底部移出钻具外缘从而实现扩孔钻进。有益效果：设置孔底双吸渣通道，并配合钻头底面渐开线式排渣导槽，反循环效率高，潜孔锤冲击能效高，排渣效果较好，同时钻头底面边缘球齿采用加密布置，结合良好的排渣条件，有效地增加了钻头的使用寿命。
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公开(公告)号：CN112922530B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202110163748.3
申请日：2021-02-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及钻探设备技术领域，具体是一种定向钻进用空气反循环潜孔锤自回转钻具，包括壳体、配气机构、回转机构和钻头，所述配气机构、回转机构和钻头从上到下依次安装在壳体内；所述配气机构包括阀门组件、具有前气室和后气室的活塞组件，活塞组件的活动端设有斜键部与回转机构包含的螺旋衬套配合；所述螺旋衬套通过与其间歇咬合的花键套连接钻头；所述阀门组件控制气体交替通入前气室和后气室带动活动端往复运动，并驱动钻头回转。有益效果：所有机构均安装在壳体内部，依靠回转机构包括的楔形齿与键槽配合传递扭矩，结构紧凑，强度可靠；利用带键活塞回程能量驱动钻头回转磨削岩石，还保持带键活塞冲程能量冲击破碎岩石，能量利用率高。
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公开(公告)号：CN109736736B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201910180114.1
申请日：2019-03-11
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明海底松散易碎地层蒸发直冷式取心钻具，属于海底取心钻具技术领域，该钻具主要包括上接头、出水口、外管、内管接头、毛细孔、嵌入式毛细管、蒸发孔、蒸发腔、蒸发腔底座、扩孔器、钻头及上接头钻井液流道，钻头与蒸发腔底座下端间隙配合，岩心可以顺利进入岩心管中，待岩心充满岩心管，被冷却压缩的制冷剂液体通过毛细孔和嵌入式毛细管流动至蒸发腔后体积扩大，相变为气体吸收大量的热量，岩心管和岩心冻结在一起，而后制冷剂气体通过蒸发孔返回至钻具外部的压缩机，再次冷却压缩后循环利用，当岩心与岩心管完全冻结在一起后再提钻取出岩心。从而提高海底松散易碎地层岩心采取率。
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