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公开(公告)号：CN112065279B
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202011035729.4
申请日：2020-09-27
Applicant: 西南石油大学 , 四川谐铭科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种机械式旋转导向工具，包括辅助单元、控制单元、执行单元。其技术方案是：当增大泵压时，钻井液通过中心管上端的孔洞进入换向器上端空腔，使其压缩下端复位弹簧向下运动，由于固定在上外壳的销钉与换向器外壁的特殊槽道配合，换向器将在向下运动的同时旋转一定角度，带动与之楔状配合的开关旋转并回到上端配合位，使高压钻井液通过中心管下端开孔、开关径向开孔进入执行机构，推块沿导向接头空腔向外运动使导向推翼沿径向绕转轴展开推靠岩壁，实现工具导向功能。当再次增大泵压时，换向器将再次挤压复位弹簧向下运动并带动开关旋转一定角度，使开关下端径向开孔错开执行机构空腔，断开中心管内部钻井液与执行结构空腔的连通，导向推翼失去推力在岩壁的作用下收回，停止导向工作。本发明是一种机械式旋转导向工具，能够在复杂井下环境下实现对井眼轨迹的控制，适宜在水平井、大位移井等结构井中使用。
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公开(公告)号：CN110029939B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201910328655.4
申请日：2019-04-23
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B7/24 , E21B10/46 , E21B17/046 , E21B17/042 , E21B10/60 , E21B4/16
Abstract: 本发明公开了一种可调控的脉冲振荡PDC钻头，包括钻头接头、钻头本体、矩形密封圈a、支撑弹簧、滑动活塞、矩形密封圈b、脉冲振荡短节、矩形密封圈c、圆柱销钉。钻井液从钻头接头进入钻头内部，经过滑动活塞后，从钻头水眼流出，当不需要钻头具备脉冲振荡功能时，只需要保持常规的钻井液压力，滑动活塞保持与钻头接头接触；当需要钻头具备脉冲振荡功能时，增加钻井液压力，推动滑动活塞向下移动，滑动活塞与脉冲振荡短节连通，钻井液进入脉冲振荡短节，使脉冲振荡短节产生脉冲振荡效果，实现钻头的高效破岩。本发明的可调控的脉冲振荡PDC钻头可实现脉冲振荡功能的调节控制，适用范围广，可缓解钻头粘滑、泥包等现象，提高钻头使用寿命。
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公开(公告)号：CN106050129B
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201610394690.2
申请日：2016-06-06
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B4/16
Abstract: 本发明涉及一种用于石油钻探领域的利用涡轮实现旋转冲击的钻井工具。它能够将泥浆的压力能转换为冲锤的旋转冲击。其技术方案是：上接头、上壳体和下壳体依次通过螺纹配合，固定后内部形成空腔，空腔由上向下依次是螺帽、涡轮轴、中心管、冲锤和砧座；涡轮轴上端与螺帽通过螺纹连接，下端与中心管通过螺纹连接；涡轮转子与涡轮轴采用花键配合；中心管周向均布有6个通孔，下端与冲锤通过螺纹连接；套筒与下壳体通过螺纹连接；套筒轴肩与中心管轴肩将碟簧卡在中间；冲锤下端面设有矩形过水道，与砧座端面配合；活塞与砧座通过螺纹连接，轴肩处周向设有对称的呼吸孔。本发明可以产生周期性的旋转冲击作用于下部钻具，可有效提高钻头的破岩效率，降低钻井成本。
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公开(公告)号：CN105909166B
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201610250089.6
申请日：2016-04-21
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种用于石油钻井、地质钻探等领域的钻井提速增效用螺旋式双级复合冲击器。它能够将泥浆的压力能转换为中心管的螺旋冲击。其技术方案是：上接头、上壳体、中接头、下壳体和下接头依次通过螺纹配合，固定后内部形成空腔，空腔由上向下依次是阀体、阀体弹簧、驱动锤、中心管、碟簧、冲击碰嘴；驱动锤和内筒通过内筒弹簧轴向定位，周向均设有通孔；中心管外表面设有螺旋轴承槽。该工具通过泥浆压力带动驱动锤轴向运动，对中心管产生轴向冲击；在驱动锤、碟簧和螺旋轴承的共同作用下，中心管带动冲击喷嘴对下接头产生周期性的螺旋冲击，并作用于下部钻具，可有效提高钻头的破岩效率，降低钻井成本，同时减少粘滑现象的产生。
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公开(公告)号：CN104632072B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410708845.6
申请日：2014-11-28
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B4/00
Abstract: 本发明公开了一种用于石油钻井等领域中的基于涡轮与双螺旋滚珠丝杆的井下振动冲击工具，解决了钻深井、超深井过程中卡钻、粘滑、破岩效率的问题。其技术方案是：上端涡轮外壳与上部外筒体通过丝扣连接，上部涡轮中心轴、中空传动轴、下端涡轮外壳、下部外筒体、八方套依次通过螺纹相连，下部涡轮中心轴、转接头、双螺旋滚珠丝杠依次通过螺纹相连，传动管通过球支座与椭球中心球面上的圆形球槽配合沿着双螺旋滚珠丝杆上下移动，砧子与钻头接头通过丝扣相连。本发明可以使钻头接头旋转的同时受到轴向冲击力，提高了钻头破岩的效率，提高了机械钻速，进而降低钻井成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106050154A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610385147.6
申请日：2016-06-03
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B17/00 , E21B17/042
CPC classification number: E21B17/00 , E21B17/042
Abstract: 本发明公开了用于石油超深井钻探领域中基于柔性杆的防滞动工具，解决了钻井过程中出现卡滑导致破岩效率降低的问题。其主要技术方案是：减振总成、上部壳体、中部壳体、下部壳体依次通过螺纹相连；组合碟簧下端推动防掉管使中心管伸展，防掉管通过中部壳体上接头轴肩轴向定位；柔性杆系统为左旋，其上下端分别固定在中部壳体下端和中心管凸台上端的圆槽内，柔性杆上下端倾斜30~40度安装，且初始为拉伸状态；工作时分别通过组合碟簧传递钻压和柔性杆系统传递扭矩到中心管；当中心管反转时，柔性杆系统收缩，使中心管压缩组合碟簧轴向收缩来减小钻头切削深度，整个过程中钻头一直在岩层中。
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公开(公告)号：CN105221068A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510756525.2
申请日：2015-11-10
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开一种用于石油天然气钻探工程、矿山开采、地质钻探、建筑工程、隧道工程、盾构及非开挖等技术设备领域，涉及利用冲击作用提高心部破岩效率的新型PDC钻头，解决在钻井的过程中，中心部位留下的中心岩柱对钻进效率的影响，以及偏离井眼中心位置出现的左右晃动现象等。其技术方案是：涡轮上端使用螺母固定，下端通过涡轮轴上的凸台实现固定；上凸轮通过螺纹连接在涡轮轴上，下凸轮使用沉头螺钉来固定在冲锤体上；冲锤体上段中空，在下部壳体上端开设能使钻井液流出的孔道；连接腔末端添加一个顶端带有尖形PDC齿的压头，作为主要的冲击部位冲锤体下端变细并安放双向推力球轴承。本发明可以实现心部产生纵向冲击，提高破岩效率，降低钻井成本。
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公开(公告)号：CN103883247B
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201410156621.9
申请日：2014-05-06
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B4/02
Abstract: 一种用于石油天然气钻井的高频往复扭转发生器。它能够将泥浆的压力能转换为液压锤的周向往复冲击。其技术方案是：主要是由上接头、连接头上、中心管、拨叉开关、液压锤、阀体、下接头组成;上接头与下接头以间隙配合,用挡圈定位,固定后内部形成空腔,空腔由上到下依次是连接头上、中心管、拨叉开关、锁紧螺母、上端盖、密封环、液压锤、阀体、定位挡圈;中心管、拨叉开关、液压锤和阀体形成转动配合;中心管、拨叉开关、液压锤、阀体周向都有通孔。该工具通过泥浆压力带动液压锤转动产生周期的周向振动冲击，提高钻头的破岩效率和机械钻速,同时可以有效的避免卡钻现象导致的钻头切削齿崩坏，从而延长钻头寿命。
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公开(公告)号：CN104880333A
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201510310448.8
申请日：2015-06-09
Applicant: 西南石油大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开了一种用于钻井实验平台的带压钻进的井下工具试验装置，通过以井筒作为钻井系统和钻头的关键连接部件，采用井筒与地层连接，将钻头破碎地层岩石受到的作用反力传递到支撑门架上的外平衡受力方法与井筒脱离第一层平台与套管连接在一起，并受到钻头破碎岩石时的轴向作用反力的两种方法对竖直钻井和水平钻井进行了模拟，对钻井实验平台的设计优化以及失效分析、安全评价具有参考意见。
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公开(公告)号：CN104120971A
公开(公告)日：2014-10-29
申请号：CN201410300002.2
申请日：2014-06-27
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B4/02
Abstract: 一种用于石油天然气钻井的提供单向冲击的扭转发生器。它能够将泥浆的压力能转换为驱动轴的周向单向冲击。其技术方案是：主要是由上接头、外筒体、中心轴、下接头、钻头接头等组成；上接头、外筒体、下接头、钻头接头分别通过螺纹配合，固定后内部形成空腔，空腔由上向下依次是：防掉总成、内筒体、中心轴、驱动轴、质量块、万向轴上接头、锁紧挡圈、万向轴、万向轴下接头；内筒体外壁设有叶片，内壁设有螺杆定子；中心轴上端外壁设有螺杆转子，下端设有内花键；驱动轴上端设有外花键，下端设有万向轴上接头。该工具通过钻井液带动驱动轴转动产生周期的周向单向冲击，提高钻头的破岩效率；产生稳定的周向振动，有效避免卡钻和粘滑现象产生。
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