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公开(公告)号：CN103954516A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410208789.X
申请日：2014-05-18
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种低温环境下冰的硬度和抗压强度测试装置，是由低温冷柜、硬度测试台、参数采集及控制系统组成，硬度测试台设置在低温冷柜中，参数采集及控制系统位于低温冷柜外部，硬度测试台的低温压力传感器和低温位移传感器的数据线和电动升降机的电源线通过低温冷柜侧面小孔引至低温冷柜外，并与控制箱连接；低温冷柜可以为测试样品提供低温环境；参数采集及控制系统控制硬度测试台中电动升降机的运动和采集低温位移传感器、低温压力传感器的信号，并为低温位移传感器、低温压力传感器和电动升降机提供电源，同时负责采集信号和实时显示和存储相关测试数据；采用低温位移传感器和压力传感器采集信号，参数采集及控制系统位于常温环境下，降低了元器件对环境温度的要求。
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公开(公告)号：CN102661121B
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201210157171.6
申请日：2012-05-21
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地冰层下取岩样的回转钻进装置，是由悬挂装置、导向装置、反扭装置、配重、驱动系统、岩屑收集系统和钻头装置构成，导向装置是由导向杆和导向架组成，反扭装置是由电动机、第一减速器、二套圆锥齿轮传动机构、螺杆和螺孔组成；钻机不钻进时，本发明之反扭装置的螺杆缩回在导向架内，钻机无阻力在冰孔中自由下滑到孔底，接触到岩层面后，由导向架上的螺杆将钻机支撑在冰孔壁上，用来承受钻进工作的反转矩；本发明的反扭装置承受了大转矩，安全可靠，不会造成钻具反转，使支撑失效；可以无阻力地在冰孔中下放或提升钻具节省功耗，节省时间，提高了生产效率；钻机在导向架上滑动工作，钻孔导向性好，防止孔斜，成孔质量高。
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公开(公告)号：CN103397847A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310286845.7
申请日：2013-07-08
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种冰层快速空气钻进反循环连续取心钻头，本发明是在钻头体上设有数个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，钻头体与钻头内体形成有可供气体通过的环状间隙；钻头内体上设有内喷孔和偏心卡簧，内喷孔的倾角为30~50°，直径为5~10mm，数量为2~6个；钻头内体具有中心通道；钻头内体、环状间隙、切削具、内喷孔、底喷孔与中心通道相连通；本发明构设计简单，反循环效果好，能获取中等深度冰层的完整冰心，很好的克服极地钻探中钻井液对冰心和极地环境的不利影响。将成为我国极地考察和极地研究的一种简易、方便、快速、环保的新型冰层钻探技术的重要组成部分。同时，为我国极地深部冰层钻探提供一种有效的技术补充。
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公开(公告)号：CN103397844A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310348778.7
申请日：2013-08-12
申请人： 吉林大学
IPC分类号： E21B7/14
摘要： 本发明的用于冰层的钻井套管的制作工艺属于冰层钻井技术领域。本发明公开了用于冰层的钻井套管的制作工艺，在进行常规冰层钻井前，首先用热熔钻头从积雪-雪层热熔钻进至冰层，在所述热熔钻头钻进的过程中，钻头所钻的积雪-雪层融化成水，将所述热熔钻头从井底提出至地表；所述热熔钻头停止工作后，所述积雪-雪层融化成的水冻结为与冰层融合的不可渗透的整体冰柱；在所述整体冰柱上进行钻井直径小于冰柱直径的常规冰层钻井作业，形成冰套管。利用本发明的制作工艺制作的冰套管具有隔离积雪-雪层、防止钻井液渗漏及保护环境的优势。
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公开(公告)号：CN103278347A
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201310259145.9
申请日：2013-06-26
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01M99/00
摘要： 本发明公开了一种极地冰钻电动机械钻具多功能测试平台，是由底座、桅杆、模拟井筒、岩箱、电动绞车、钻具和铠装电缆组成，其中桅杆、岩箱和电动绞车固定在底座上，模拟井筒固定在岩箱的上部，模拟井筒与岩箱之间密封，岩箱下方设有钻井液出口，模拟井筒上端开设有反扭刀槽，桅杆上端设有天车，钻具通过悬挂器与铠装电缆连接，钻具吊设在模拟井筒的内腔中，钻具上端的反扭系统卡接在模拟井筒上端的反扭刀槽中，有益效果：能验证所研发的新型钻具的工作可靠性，解决了目前没有实验台专门用于极地钻探钻具测试的问题，为极地钻探事业打下了初步的实践基础。
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公开(公告)号：CN101798924B
公开(公告)日：2013-08-21
申请号：CN201010131896.9
申请日：2010-03-25
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明涉及一种冰封式保压保温取样器。是由钻进/取样切换机构、冷冻液循环系统、泥浆冰阀和岩心阀原位生成机构、岩心容纳管单动机构和通道I、II、III、IV、V、VI构成；以冻结生成的冰阀和岩心阀代替球阀或板阀等机械阀门关闭取样钻具上下部端口，关闭过程不受孔内固体杂质的影响，可靠性高，解决了现有机械阀门启动困难，易被孔内杂物卡塞而不易关闭等问题，提高了保压可靠性和成功率，且径向尺寸可以较小，有利于获得较大直径的岩心，有利于提高水合物岩心采取率。经实验，冰阀可以实现25MPa的密封，适用于孔内液柱达2500米的水合物钻孔，液动潜孔锤驱动往复泵，利用了泥浆作动力介质，避免了采用电气结构带来的复杂性，简单可靠。
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公开(公告)号：CN102839918A
公开(公告)日：2012-12-26
申请号：CN201210338492.6
申请日：2012-09-13
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种在极地冰层钻进定向井使用的冰层定向钻井热熔钻头，是由六个加热模块组、半圆母卡块和半圆公卡块构成，每个加热模块组是由加热模块和连接块构成，六个加热模块组组合在一起形成圆头状钻头；本发明很好地解决了在极地冰层中钻进定向井的难题，并且该钻头与现有钻具具有很好的兼容性，只需将现有热熔钻具的控制系统与钻头电路配套就可使用该定向钻头，上部机械结构基本不用变化；该热熔钻头采用模块化设计，结构简单，易于更换，大大增加了钻头的寿命和使用效率。
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公开(公告)号：CN102661121A
公开(公告)日：2012-09-12
申请号：CN201210157171.6
申请日：2012-05-21
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地冰层下取岩样的回转钻进装置，是由悬挂装置、导向装置、反扭装置、配重、驱动系统、岩屑收集系统和钻头装置构成，导向装置是由导向杆和导向架组成，反扭装置是由电动机、第一减速器、二套圆锥齿轮传动机构、螺杆和螺孔组成；钻机不钻进时，本发明之反扭装置的螺杆缩回在导向架内，钻机无阻力在冰孔中自由下滑到孔底，接触到岩层面后，由导向架上的螺杆将钻机支撑在冰孔壁上，用来承受钻进工作的反转矩；本发明的反扭装置承受了大转矩，安全可靠，不会造成钻具反转，使支撑失效；可以无阻力地在冰孔中下放或提升钻具节省功耗，节省时间，提高了生产效率；钻机在导向架上滑动工作，钻孔导向性好，防止孔斜，成孔质量高。
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公开(公告)号：CN102182454A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110090660.X
申请日：2011-04-12
申请人： 吉林大学
IPC分类号： E21B49/08
摘要： 本发明涉及一种用于天然气水合物冰阀式保压保温取样器上冰阀原位快速生成和增强承载能力的快速形成冰阀并提高冰阀强度的机构。是在冰阀管内壁设有一个以上环槽，两个环槽之间沿圆周方向等角度设有三个以上弹性肋片，弹性肋片下端通过铆钉固定在冰阀管的内壁，并用铜焊牢固，下端盖与外循环管螺纹连接，下端盖与冰阀管静配合。弹性肋片的设计增大了钻井液与低温物体的接触面积，提高了换热效率，加速钻井液冰阀的生成；钻井液冰阀形成后，弹性肋片对冰阀起骨架支撑作用，增加了阀的承载能力；提高了采样率，降低了成本。
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公开(公告)号：CN111236838B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202010134174.2
申请日：2020-03-02
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种冰层孔壁取心系统及取心方法,取心系统包括有发电机、地表控制系统和孔壁取心钻具，其中发电机与地表控制系统相连接，地表控制系统通过铠装电缆与孔壁取心钻具相连接，取心方法为：第一步、下放孔壁取心钻具到达孔内指定位置；第二步、地表控制系统向孔内电器单元发出指令，停止向支撑电动推杆供电；第三步、地表控制系统通过孔内电器单元停止向取心电动推杆供电；第四步、带动热熔钻头在冰层内下行热熔取心；第五步、给热熔钻头断电使热熔钻头停止工作；第六步、支撑电动推杆内的推杆收回至套管内；第七步、完成取心作业。有益效果：结构简单紧凑、重量轻、尺寸小、方便运输，对环境无污染，地表设备可与现有钻进设备共用。
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