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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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公开(公告)号：CN111307505B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202010203573.X
申请日：2020-03-20
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N1/08
摘要： 本发明涉及极地冰层快速钻进钻具，具体是一种冰层高温火焰融冰钻具，包括电源、火焰燃烧装置、取心机构和火焰钻头，所述火焰钻头通过所述取心机构与所述火焰燃烧装置连接，所述火焰燃烧装置为所述火焰钻头提供热能；所述火焰钻头用于钻取冰心，并将冰心卡断至所述取心机构内；所述电源提供电能。本发明的有益效果是：通过设置燃料舱将燃料直接储存在冰层高温火焰融冰钻具内部，利用燃料燃烧产生的高温火焰直接融冰，无需能量转换，能量利用率高；结构简单，操作方便。
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公开(公告)号：CN111236838A
公开(公告)日：2020-06-05
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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公开(公告)号：CN108868595B
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201810832186.5
申请日：2018-07-26
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开一种极地冰层空气反循环快速钻探系统，包括有空压机、空气循环管路、空气反循环双管钻具和冰屑冰芯收集装置，其中空压机与空气循环管路的进气管相连接，空压机为空气循环管路提供带有压力的循环空气，空气反循环双管钻具装配在空气循环管路的下端，冰屑冰芯收集装置连接在空气循环管路的出口处用于收集空气反循环双管钻具钻取的冰芯和冰屑。有益效果：整套系统紧凑、轻便，操作简单，可靠性高，钻进速度快，辅助时间短，适于极地环境下取芯或全面钻进。
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公开(公告)号：CN108868595A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810832186.5
申请日：2018-07-26
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开一种极地冰层空气反循环快速钻探系统，包括有空压机、空气循环管路、空气反循环双管钻具和冰屑冰芯收集装置，其中空压机与空气循环管路的进气管相连接，空压机为空气循环管路提供带有压力的循环空气，空气反循环双管钻具装配在空气循环管路的下端，冰屑冰芯收集装置连接在空气循环管路的出口处用于收集空气反循环双管钻具钻取的冰芯和冰屑。有益效果：整套系统紧凑、轻便，操作简单，可靠性高，钻进速度快，辅助时间短，适于极地环境下取芯或全面钻进。
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公开(公告)号：CN111307505A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010203573.X
申请日：2020-03-20
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N1/08
摘要： 本发明涉及极地冰层快速钻进钻具，具体是一种冰层高温火焰融冰钻具，包括电源、火焰燃烧装置、取心机构和火焰钻头，所述火焰钻头通过所述取心机构与所述火焰燃烧装置连接，所述火焰燃烧装置为所述火焰钻头提供热能；所述火焰钻头用于钻取冰心，并将冰心卡断至所述取心机构内；所述电源提供电能。本发明的有益效果是：通过设置燃料舱将燃料直接储存在冰层高温火焰融冰钻具内部，利用燃料燃烧产生的高温火焰直接融冰，无需能量转换，能量利用率高；结构简单，操作方便。
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公开(公告)号：CN110454085A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910854366.8
申请日：2019-09-10
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地钻进用铠装电缆式电动机械冲击回转钻具，包括有岩屑室、水泵、驱动电机、变速系统、机械冲击系统和钻头，其中岩屑室设在水泵的上部，岩屑室的出液口与水泵的进液口相连通，驱动电机设在水泵的下部，驱动电机的下端与变速系统相连接，水泵和变速系统由驱动电机带动进行工作，变速系统的下部与机械冲击系统相连接，变速系统带动机械冲击系统进行工作，钻头装配在机械冲击系统的下部，钻头由机械冲击系统带动进行工作。有益效果：在钻具回转切削的基础上增加了冲击钻进，降低了卡钻等复杂钻进事故风险。该钻具具有结构简单，系统可靠，应用范围广，钻进效率高，可用于冰层、冰岩夹层以及冰下基岩层等多工况条件的钻进。
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公开(公告)号：CN113565433B
公开(公告)日：2022-04-22
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：CN110454085B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201910854366.8
申请日：2019-09-10
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种极地钻进用铠装电缆式电动机械冲击回转钻具，包括有岩屑室、水泵、驱动电机、变速系统、机械冲击系统和钻头，其中岩屑室设在水泵的上部，岩屑室的出液口与水泵的进液口相连通，驱动电机设在水泵的下部，驱动电机的下端与变速系统相连接，水泵和变速系统由驱动电机带动进行工作，变速系统的下部与机械冲击系统相连接，变速系统带动机械冲击系统进行工作，钻头装配在机械冲击系统的下部，钻头由机械冲击系统带动进行工作。有益效果：在钻具回转切削的基础上增加了冲击钻进，降低了卡钻等复杂钻进事故风险。该钻具具有结构简单，系统可靠，应用范围广，钻进效率高，可用于冰层、冰岩夹层以及冰下基岩层等多工况条件的钻进。
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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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