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公开(公告)号：CN111912954B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202010768967.X
申请日：2020-08-03
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： G01N33/24
摘要： 一种激光‑机械破岩试验装置，主要由旋转系统、液压控制系统、光路及气路系统、测试与数据处理系统、支撑系统组成；旋转系统主要由电机、减速器、钻杆、钻头组成，液压控制系统主要由液压缸、伸缩杆组成，光路及气路系统主要由激光头、激光头角度调节器、进气盘、光气混合筒组成，激光头角度调节器可对激光的发射角度进行调整，激光与气体混合于光气混合筒，最终作用于钻头底部，测试与数据处理系统主要由扭矩传感器、轮辐式压力传感器、位移传感器组成，支撑系统主要由底座、主立柱组成。本发明一种激光‑机械破岩试验装置能展开对激光‑机械破岩机理、高效协同参数匹配等试验的研究，对推动激光‑机械破岩技术的发展具有重要意义。
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公开(公告)号：CN111827873A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010733497.3
申请日：2020-07-27
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B7/00 , E21B7/18 , E21B4/02 , E21B7/15 , E21B17/00 , E21B17/10 , E21B17/042 , E21B10/60 , E21B12/00
摘要： 本发明属于钻井领域，尤其涉及一种激光-机械螺杆钻具组合，主要包括光纤总成、连续油管、上连接室、上连接杆、轴承室、轴承组、连接器、上柔性杆、螺杆室、螺杆、下柔性杆、下连接杆、下连接室、光学整形室、推力轴承和钻头。流体经连续油管、上柔性杆进入螺杆室，驱动螺杆室绕螺杆作行星运动，带动轴承室与钻头旋转，实现机械破岩功能，最后经钻头流出装置。激光经光纤总成传输至光学整形室，经整形后从钻头中射出，作用在钻进面上，实现激光-机械联合破岩功能。该激光-机械螺杆钻具组合实现了激光破岩技术与螺杆钻具的结合，拓宽了激光-机械联合破岩技术的应用范围，降低了钻井成本，提高了钻井效率。
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公开(公告)号：CN109488206A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811574806.6
申请日：2018-12-21
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种爆炸冲击波-机械钻井破岩装置，主要由钻杆、涡轮发电机组、炸药传输管、导线、钻头、钻井液流道、喷嘴、短节组成；短节由弹簧、挡板、点火装置、爆炸腔室、形状记忆合金壁、楔形通道组成；炸药和空气混合物在爆炸腔室被引爆产生冲击波，冲击波通过不断地反射最终形成平面冲击波，经过喷嘴对岩石造成冲击损伤，受损岩石在钻头的进一步作用下破碎；形状记忆合金壁采用具有超弹性的形状记忆合金，在高温相奥氏体状态下受到冲击波作用产生较大变形，冲击波减弱后自动恢复，避免了短节在爆炸中损坏。本发明通过冲击波损伤岩石，削弱了岩石强度，提高了岩石可钻性，提高了钻速，减少钻头的磨损，降低钻井的成本。
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公开(公告)号：CN109441354A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811575587.3
申请日：2018-12-22
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B7/18
摘要： 本发明一种脉动循环冲击波辅助破岩装置，主要由单向阀、过滤器、导向阀、活塞阀、进气室、环形通道、先导通道、活塞阀定位台阶、活塞阀内腔、高压室、低压室、冲击通道、钻头、钻头流道、主进气口、副进气口、气体通道、复位腔、连接器、移动腔、主壳体组成。连接器顶端设有进气口，在主进气口下端设有进气室并用单向阀来控制高压气体的单向进入；主壳体通过螺纹连接在连接器下端，内部安装有导向阀以及活塞阀，主壳体两侧的气体通道与连接器的副进气口相通，活塞阀与主壳体之间形成移动腔、复位腔、环形通道、高压室以及低压室。本发明在气体钻井的基础上，利用高压气体形成脉动循环冲击波辅助钻头破岩，提高破岩效率。
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公开(公告)号：CN105649536A
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201610214191.0
申请日：2016-04-08
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种适用于深部难钻硬地层的主动旋转伸缩式复合钻头，它主要由钻头本体、动力端外壳、齿条活塞缸、窄口活塞、宽口活塞、弧形齿条、齿轮、钻井液通孔、伸缩柱、三孔平板、牙掌、牙轮、牙轮牙齿、流道口、泄流口组成，窄口活塞与宽口活塞间由一弧形齿条连接；嵌于齿条活塞缸内部的齿轮与弧形齿条相啮合，齿轮中央设有钻井液通孔；齿轮下端固连伸缩柱，伸缩柱末端固连三孔平板，钻头本体下端同时设有PDC刀翼与牙轮，PDC刀翼沿钻头本体外壁周向均匀布置；伸缩柱带动三孔平板上的牙轮，轴向穿过中心空槽，实现牙轮的轴向运动。本发明通过主动控制钻井液流量，使破岩效率大幅度提高，缩短钻井周期，降低钻井成本。
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公开(公告)号：CN112727390B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011643752.1
申请日：2020-12-31
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种机械破岩试验的岩屑收集装置及钻进评价方法，岩屑收集装置主要由破岩与排屑系统、岩屑收集系统、数据采集与处理系统组成，能够在破岩过程中实现钻头的动态钻进效率评价。其中，所述破岩与排屑系统通过排屑装置将密封框一内的岩屑吹起；同时岩屑收集系统利用吸尘电机把岩屑吸入岩屑收集盒内。进一步的，通过所述数据采集与处理系统将钻头的实时工作参数与钻进效率结合在一起，达到综合评价的目的。本发明密封性好，减少了环境污染，同时可以通过动态钻进效率评价方法评价不同工作参数下的钻进效率，从而为优选钻头类型、优化钻进参数提供了方法。
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公开(公告)号：CN112012654A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010869927.4
申请日：2020-08-26
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明一种山地物探电动钻机装置，主要由底架、支架、提升装置、桅杆、旋转装置、导向装置、拉杆、电池组、气体管线、空压机组、电缆、控制箱组成；所述底架与支架通过销轴连接，与桅杆通过铰接固定；所述桅杆与导向装置通过滚轮连接；所述控制箱与电池组、提升电动机、旋转电动机、空压电动机之间通过电缆连接，控制箱与电缆之间采用航空接头实现快速的连接和拆卸；所述旋转装置与导向装置通过销轴连接；所述提升装置通过提升轴承座与桅杆相连接。本发明采用电池驱动电机实现钻杆的提升和旋转，减少了废气的排放，对环境的污染减少；改善了操作人员的操作环境；操作控制箱能够实时监控钻井的数据，能够实现物探装备信息化、现代化发展。
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公开(公告)号：CN111912954A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010768967.X
申请日：2020-08-03
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： G01N33/24
摘要： 一种激光-机械破岩试验装置，主要由旋转系统、液压控制系统、光路及气路系统、测试与数据处理系统、支撑系统组成；旋转系统主要由电机、减速器、钻杆、钻头组成，液压控制系统主要由液压缸、伸缩杆组成，光路及气路系统主要由激光头、激光头角度调节器、进气盘、光气混合筒组成，激光头角度调节器可对激光的发射角度进行调整，激光与气体混合于光气混合筒，最终作用于钻头底部，测试与数据处理系统主要由扭矩传感器、轮辐式压力传感器、位移传感器组成，支撑系统主要由底座、主立柱组成。本发明一种激光-机械破岩试验装置能展开对激光-机械破岩机理、高效协同参数匹配等试验的研究，对推动激光-机械破岩技术的发展具有重要意义。
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公开(公告)号：CN111911080A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010769421.6
申请日：2020-08-03
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种激光-机械联合破岩动力钻具，主要由潜油电机、激光光束短节、激光头、光束整形镜组、激光钻头组成。潜油电机内部设有内通道、外通道，分别通入气体/清水以及泥浆；潜油电机下部设有转子法兰盘，连接激光光束短节。激光光束短节设有内通道、外通道，外通道传输泥浆，内通道传输气体/清水。进一步的，内通道设有激光头、光束整形镜组，在气体/清水的冷却以及清洗下，产生激光并整形为条状输出。激光钻头由潜油电机带动旋转，设有光束通道以及泥浆流道。本发明耦合激光机械联合破岩，通入气体/清水保证激光有效作用到岩石表面，进一步的，气体/清水协同泥浆共同清洗井底，为激光破岩技术用于泥浆钻井提供了方法。
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公开(公告)号：CN111794683A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010740797.4
申请日：2020-07-27
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明公开了一种分体式的激光钻头，属于激光-机械联合钻井技术领域。主要由钻头胎体、刀翼模块、光缆保护套、激光输出元件组成。钻头胎体上部设有梯形刀翼槽，钻头胎体中心设有一、二、三、四级孔道和钻井液介质的循环流道。刀翼模块通过楔形结构以及螺栓连接方式安装在钻头胎体上端面。光缆保护套连接激光输出元件，保护光缆。激光输出元件输出激光光束，协同刀翼模块，联合作用岩石表面。本发明将激光钻头结构分体设计，加工方便，易于实现激光参数(光束形状、数量、功率)与钻头结构参数(刀翼形状、数量、排列、布齿)的耦合，便于研究激光-机械联合钻井技术的高效协同规律，降低研究成本。
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