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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：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：CN118187662B
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202410384476.3
申请日：2024-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00
Abstract: 一种用于冰层热水钻进的孔径自适应喷射机构属于冰层热水钻具技术领域，包括上钻头体、第一连杆、滚轮、第二连杆、圆环型铰接座、弹簧、弹簧底座、侧喷嘴、转动喷头、连接软管、连接管、下钻头体、主喷嘴和中心管。本发明可在减小钻具尺寸的同时达到钻进要求的目标孔径，解决了现有的热水钻具无法同时兼顾快速钻进和快速扩孔的问题，极大地提高了钻进效率，同时也扩展了热水钻的可应用的地形条件范围。本发明可通过地表热水管路压力判断钻头的工作状态，并根据钻进目标孔径改变支臂结构长度，从而改变钻具的最大外径，进而达到获取目标孔径钻孔的目的。更改上部机械接口后，即可与任何热水钻具相连，便于在冰层钻探中推广使用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118187662A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410384476.3
申请日：2024-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00
Abstract: 一种用于冰层热水钻进的孔径自适应喷射机构属于冰层热水钻具技术领域，包括上钻头体、第一连杆、滚轮、第二连杆、圆环型铰接座、弹簧、弹簧底座、侧喷嘴、转动喷头、连接软管、连接管、下钻头体、主喷嘴和中心管。本发明可在减小钻具尺寸的同时达到钻进要求的目标孔径，解决了现有的热水钻具无法同时兼顾快速钻进和快速扩孔的问题，极大地提高了钻进效率，同时也扩展了热水钻的可应用的地形条件范围。本发明可通过地表热水管路压力判断钻头的工作状态，并根据钻进目标孔径改变支臂结构长度，从而改变钻具的最大外径，进而达到获取目标孔径钻孔的目的。更改上部机械接口后，即可与任何热水钻具相连，便于在冰层钻探中推广使用。
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公开(公告)号：CN116464386A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310495676.1
申请日：2023-05-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开一种可变直径的向上钻进热融钻头，属于极地冰盖钻探技术领域，包括相互协同配合的第一钻头体、花键杆、第一弹簧、滑套、第二弹簧、第二钻头体、连杆、第一固定块、第三弹簧、限位套、第四弹簧、第二固定块、外管、第三钻头体、支撑杆、第五弹簧和限位垫片，在向下钻进时维持小直径，向上钻进时则可增大直径，从而形成大直径钻孔，解决了可回收式热融探测器在干孔段向上钻进中容易卡钻的问题；采用钻头和冰层的相互作用力作为钻头直径增大的动力，并在钻头增大至最大直径时可完成自锁；通过控制第二钻头体和第三钻头体的设置高度，使其缩回和伸展运动在不同高度进行，避免了二者相互干涉，同时伸展后能够拼接成完整环形，结构简单可靠。
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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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