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公开(公告)号：CN114109288B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202111460363.X
申请日：2021-12-02
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地冰层用气力驱动快速取心钻具，包括有钻具内管、钻具外管、驱动系统和反循环钻头，其中钻具内管插设在钻具外管内，钻具内管的外壁与钻具外管的内壁之间形成有输气通道，钻具内管的顶部连通有取心通道，钻具外管的顶部连通有高压进气通道，高压进气通道与钻具内管和钻具外管之间的输气通道相连通，驱动系统连接在钻具外管的底部，反循环钻头装配在驱动系统的底部，高压进气通道和输气通道输入的高压气体驱使驱动系统带动反循环钻头进行工作。有益效果：省去了电机、减速器等电力元件，极大简化了钻具结构，降低钻井人员劳动强度，更有利于在极地恶劣的环境下进行钻井作业；提高了取心效率。
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公开(公告)号：CN109028684B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN201811071524.4
申请日：2018-09-14
申请人： 吉林大学
IPC分类号： F25C1/00
摘要： 各向同性冰样制作装置及方法，属于冰样制备技术领域，包括水箱、真空脱气机、潜水泵、脱气水箱、冰样冻制容器、真空泵、第一低温冷柜及第二低温冷柜，水箱与真空脱气机密封连接，产生的脱气水注入到脱气水箱中。脱气水箱配有潜水泵，并置于第一低温冷柜中与冰样冻制容器密封连接。冰样冻制容器置于第二低温冷柜中并与真空泵密封连接。对冻制冰样所需的水进行多次沸腾，去除气泡，得到脱气水并将其冷却到0℃，在冰样冻制容器内预先放入冰颗粒作为晶核，将0℃脱气水输送至冰样冻制容器，打开真空泵，待冰样冻制完成后，关闭真空泵。本发明结构简单，工作可靠，操作方便，很好地解决了各向同性冰样制作问题。
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公开(公告)号：CN107120063B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201710300737.9
申请日：2017-04-29
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地冰层热水取芯钻进方法及装置，装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、上反扭装置、电气舱、下反扭装置、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取芯钻进，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；冰层切削钻头通过回转切削向下钻进，避免了热水钻全孔钻进对冰芯质量的影响，同时切削产生的冰屑被热水带离孔底，并在向上运输过程中融化；在钻具上方设计反扭装置，防止上部钻具在钻头切削冰层时发生转动，同时反扭装置支撑在孔壁上，有利于保证钻具在较小倾角下稳定钻进。
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公开(公告)号：CN114263432A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202210034538.9
申请日：2022-01-13
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种用于反循环潜孔锤钻进的配气、导渣装置，包括有外管和中心管，其中中心管插设在外管内，外管的内壁与中心管的外壁之间形成有环状配气通道，外管的侧壁上连接有配气接头，对应配气接头的外管侧壁上开设有数个通气孔，配气接头通过数个通气孔与环状配气通道相连通，配气接头能够接通外部输气通道，外部输入的高压气体能够通过配气接头进入环状配气通道内，中心管的顶端连接有球形导渣仓，球形导渣仓连通有射吸导渣管，经过中心管内腔的钻渣能够通过球形导渣仓从射吸导渣管中排出。有益效果：能够使钻具系统反循环的形成更加稳定、有力，从而提高排渣效率、减少重复破碎，实现快速钻进的目的。提高了导渣仓的使用寿命。
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公开(公告)号：CN114109288A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111460363.X
申请日：2021-12-02
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地冰层用气力驱动快速取心钻具，包括有钻具内管、钻具外管、驱动系统和反循环钻头，其中钻具内管插设在钻具外管内，钻具内管的外壁与钻具外管的内壁之间形成有输气通道，钻具内管的顶部连通有取心通道，钻具外管的顶部连通有高压进气通道，高压进气通道与钻具内管和钻具外管之间的输气通道相连通，驱动系统连接在钻具外管的底部，反循环钻头装配在驱动系统的底部，高压进气通道和输气通道输入的高压气体驱使驱动系统带动反循环钻头进行工作。有益效果：省去了电机、减速器等电力元件，极大简化了钻具结构，降低钻井人员劳动强度，更有利于在极地恶劣的环境下进行钻井作业；提高了取心效率。
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公开(公告)号：CN113565433A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202111029408.8
申请日：2021-09-03
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地冰下基岩用铠装电缆式电磁冲击回转钻具，包括有岩屑室、水泵、驱动电机、电磁冲击系统、钻具外管和钻头，其中岩屑室装配在水泵的上部，岩屑室的出液口对应水泵的进液口设置，驱动电机设在水泵的下部，驱动电机下部的驱动轴连接有空心转轴，空心转轴由驱动电机驱使进行转动，空心转轴的底部与电磁冲击系统相连接，电磁冲击系统由空心转轴驱使进行工作，空心转轴和电磁冲击系统均装配在钻具外管的内腔中，空心转轴与钻具外管之间通过减速器相连接，钻具外管的底部与钻头相连接，有益效果：增加了电磁冲击系统，有效弥补了传统铠装电缆式电动机械钻具因钻压、扭矩不足而无法钻进岩层的缺点，降低了碎岩难度。
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公开(公告)号：CN113216834A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110684534.0
申请日：2021-06-21
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种冰层用孔壁定向热融取心钻具，钻具为套管结构，包括有控制仓、孔内定位系统和孔壁取心系统，其中控制仓设在上部，孔壁取心系统设在下部，孔内定位系统连接在孔壁取心系统的顶端，孔壁取心系统由孔内定位系统驱使进行转动，控制仓的下端与孔内定位系统的顶端之间连接有支撑机构，控制仓分别与孔内定位系统和孔壁取心系统相连接，控制仓能够采集孔内定位系统和孔壁取心系统传输的信号，控制仓为孔内定位系统和孔壁取心系统提供动力并控制孔内定位系统和孔壁取心系统的工作。有益效果：结构简单、重量轻、对环境无污染、取心直径较大，增加了钻进效率，钻具内部具有防结冰性能，保证钻进安全。能够实现孔内精准定位取心。
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公开(公告)号：CN109540784A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201910027627.9
申请日：2019-01-11
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N19/02
摘要： 本发明公开了一种冰岩界面滑动摩擦系数测定装置，属于摩擦系数测定技术领域，包括仪器壳体、加热器、温度控制器、岩样夹持器、温度传感器、滚珠丝杠、扭矩传感器、电机、光杠、加压丝杠、加压手柄、行走器壳体、行走器上盖、压力传感器、冰样夹持器、碟簧、数据记录仪及低温试验箱，该装置结构简单、使用方便，通过调节低温试验箱内部温度、加热器加热温度、加压丝杠施加的正应力和电机回转速度控制的冰岩相对滑动速度，改变岩样的成分，可以在不同压力、温度、地层条件、地热通量和相对速度情况下测定冰岩界面滑动摩擦系数，测试全面、测试成本低廉，可真实反映冰岩界面滑动特性满足不同冰川研究的需求。
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公开(公告)号：CN109028684A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811071524.4
申请日：2018-09-14
申请人： 吉林大学
IPC分类号： F25C1/00
CPC分类号： F25C1/00
摘要： 各向同性冰样制作装置及方法，属于冰样制备技术领域，包括水箱、真空脱气机、潜水泵、脱气水箱、冰样冻制容器、真空泵、第一低温冷柜及第二低温冷柜，水箱与真空脱气机密封连接，产生的脱气水注入到脱气水箱中。脱气水箱配有潜水泵，并置于第一低温冷柜中与冰样冻制容器密封连接。冰样冻制容器置于第二低温冷柜中并与真空泵密封连接。对冻制冰样所需的水进行多次沸腾，去除气泡，得到脱气水并将其冷却到0℃，在冰样冻制容器内预先放入冰颗粒作为晶核，将0℃脱气水输送至冰样冻制容器，打开真空泵，待冰样冻制完成后，关闭真空泵。本发明结构简单，工作可靠，操作方便，很好地解决了各向同性冰样制作问题。
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公开(公告)号：CN106593337B
公开(公告)日：2018-03-23
申请号：CN201710090943.1
申请日：2017-02-20
申请人： 吉林大学
IPC分类号： E21B25/10
摘要： 本发明公开了一种用于极地冰雪钻进的热水取芯钻头，包括有上输水管、下输水管、套管、上部喷嘴和取芯舱，其中上输水管和下输水管之间通过接头相连接，接头顶端上输水管下部的侧壁上开设有通水孔，接头底部下输水管的上部侧壁上也开设有通水孔，上输水管的下部和下输水管的上部均装配在套管内，套管上部的内侧壁上开设有上连通槽，套管下部的内侧壁上开设有下连通槽，上部喷嘴套设在套管的上连通槽对应部位，上连通槽的侧壁上开设有通孔与上部喷嘴的内腔相连通，取芯舱的上端与下输水管的下端相连接，有益效果：本发明提供的热水取芯钻原理清晰、结构简单、拆装方便，能够有效解决下钻过程出现的卡钻现象。
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