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公开(公告)号：CN108278083B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN201810069955.0
申请日：2018-01-24
申请人： 西南石油大学 , 南通谐铭科技有限公司 , 四川谐铭科技有限公司
IPC分类号： E21B7/10
摘要： 本发明公开了一种用于石油钻井等领域中的利用凸轮四杆机构实现自动垂直钻井的井下工具，将旋转运动转化为轴向运动，再将轴向运动转化为径向运动，在钻进过程中，当井斜发生时，偏重套管较重一侧在重力作用下通过轴承a和轴承c自动旋转到井眼低边，带动连杆座旋转，使连杆a和连杆b始终位于井眼高边，上接头带动中心管旋转，滚轮座随中心管同步转动使凸轮上下往复运动，从而带动连杆a和连杆b连续推向井壁，产生一个周期性的反作用力来纠正井斜，实现正常钻进，提高钻井效率。本发明的利用凸轮四杆机构实现自动垂直钻井的井下工具可以有效纠正井斜，保证垂直钻进的精度，从而提高钻井效率与井眼质量，节约生产成本。
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公开(公告)号：CN110067552A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910451114.0
申请日：2019-05-28
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明公开了一种油气井管柱振动模拟测试装置，由动力模块、加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块组成，动力模块前端依次为加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块。本发明的油气井管柱振动模拟测试装置的动力模块可以提供输入转速和驱动扭矩，驱动钻头旋转，加压模块可以为钻头提供钻压，形成轴向位移，通过井筒模块模拟钻柱在井下与井壁之间的接触状态，激励模块可以模拟轴向、周向、径向激励载荷作用，负载模块可模拟钻头与岩石之间的相互作用。本发明的油气井管柱振动模拟测试装置可以模拟真实的井下钻柱边界条件，不同的功能实现机构均为模块化设计，可根据不同模拟实验需求，进行拆装组合，增加了测试装置的适用性。
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公开(公告)号：CN107780831B
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201711001112.9
申请日：2017-10-24
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B4/14
摘要： 本发明涉及一种双频轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成。其技术方案是：上部接钻柱，下部接螺杆钻具或涡轮钻具，将冲击总成、减速器、导流总成组装为内部整体，再将内部整体装入外壳体内；钻井液进入外壳体，驱动涡轮高速转动，通过减速器，将涡轮的高速转动减速到凸轮的适合工作速度，通过凸轮与滚轮的配合运动，上冲击筒和下冲击筒、内导流筒轴向循环运动，产生周期性的轴向机械振动和水力脉冲，并且进入螺杆钻具或涡轮钻具的钻井液流量发生周期性变化，钻头在较低转速时产生较大轴向冲击，在较高转速时产生较小轴向冲击。本发明可有效提高钻头机械钻速和寿命，提高破岩效率。
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公开(公告)号：CN108661550A
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201810871584.8
申请日：2018-08-02
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B4/14
摘要： 本发明提供了一种基于涡轮与弹簧的单向式冲击器，由上接头、涡轮总成、传动总成、转换接头、冲击总成和下接头组成；上接头上部与钻杆连接，下部依次连传动壳体、转换接头和下接头，下接头下部与钻头连接，涡轮转子在钻井液的冲击作用下产生高速旋转运动，依次带动涡轮轴、传动轴、锤体固定腔、冲击锤转动，冲击锤旋转与下接头发生碰撞，产生冲击扭转振动。本发明中，冲击锤关于锤体固定腔的轴线对称安放，其旋转一次可提供两次扭转振动冲击作用，冲击锤在弹簧力的作用下和下接头不断出现周期性的周向碰撞。该工具产生的转动和冲击经下接头传递到钻头，使钻头产生高频单向周向振动，进而能有效的避免卡钻和粘滑现象产生，提高钻井效率。
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公开(公告)号：CN108625789A
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201810495882.1
申请日：2018-05-22
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B10/43 , E21B10/16 , E21B10/20 , E21B10/627
摘要： 本发明涉及一种分体式牙轮与PDC的复合钻头，其由PDC钻头模块、分体式牙轮钻头模块、钻头体模块组成。分体式牙轮钻头模块采用分体式结构，牙轮下体、牙轮上体在运行时既随钻头公转，又各自绕着牙掌轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务，小端齿圈以及中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率；分体式牙轮钻头模块、PDC钻头模块、钻头体模块可作为钻头的标准部件进行批量制造，有助于缩短钻头生产周期，降低制造成本；分体式牙轮钻头模块、PDC钻头模块可以与钻头体模块快捷安装和拆卸，适用于生产现场操作，并且不同规格的PDC钻头模块与钻头体模块的组装，可以实现不同的井眼大小。
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公开(公告)号：CN108360979A
公开(公告)日：2018-08-03
申请号：CN201810495883.6
申请日：2018-05-22
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种分体式单牙轮钻头，其主要由牙爪、牙轮下体、牙轮上体、牙齿、保径齿、钢球、塞销、油嘴、堵油塞、矩形密封圈组成。牙爪通过其下端偏置的牙掌轴颈与牙轮下体、牙轮上体相连接，牙轮下体、牙轮上体在钻进过程中既随钻头体公转，又各自绕着牙掌轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务。本发明的分体式单牙轮钻头采用分体式结构，牙轮小端齿圈以及中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率，并且牙轮下体、牙轮上体采用锥形体结构，适用于破碎较硬地层，有助于延长其有效使用寿命。
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公开(公告)号：CN107780831A
公开(公告)日：2018-03-09
申请号：CN201711001112.9
申请日：2017-10-24
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B4/14
摘要： 本发明涉及一种双频轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成。其技术方案是：上部接钻柱，下部接螺杆钻具或涡轮钻具，将冲击总成、减速器、导流总成组装为内部整体，再将内部整体装入外壳体内；钻井液进入外壳体，驱动涡轮高速转动，通过减速器，将涡轮的高速转动减速到凸轮的适合工作速度，通过凸轮与滚轮的配合运动，上冲击筒和下冲击筒、内导流筒轴向循环运动，产生周期性的轴向机械振动和水力脉冲，并且进入螺杆钻具或涡轮钻具的钻井液流量发生周期性变化，钻头在较低转速时产生较大轴向冲击，在较高转速时产生较小轴向冲击。本发明可有效提高钻头机械钻速和寿命，提高破岩效率。
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公开(公告)号：CN107503678A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201711001111.4
申请日：2017-10-24
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种基于涡轮和凸轮的新型轴向冲击工具，包括外壳体、冲击总成、减速器、导流总成、涡轮总成。其技术方案是：上部接钻柱，下部接螺杆钻具或涡轮钻具，工作时，钻井液进入外壳体，驱动涡轮总成高速转动，通过减速器，将涡轮总成的高速转动减速到凸轮的适合工作速度，通过凸轮与滚轮的配合运动，上冲击筒和下冲击筒、内导流筒轴向周期运动，产生周期性的轴向机械振动和水力脉冲，并且进入螺杆钻具或涡轮钻具的钻井液流量发生周期性变化，钻头在较低转速时产生较大轴向冲击，在较高转速时产生较小轴向冲击。本发明可有效提高钻头机械钻速和寿命，提高破岩效率。
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公开(公告)号：CN107191150A
公开(公告)日：2017-09-22
申请号：CN201710651559.4
申请日：2017-08-02
申请人： 西南石油大学
IPC分类号： E21B29/00
摘要： 本发明涉及一种用于弃井作业的利用多头螺旋传动实现切割不同直径套管的可变径水力割刀，其技术方案为：上接头和壳体通过螺纹相连；喷嘴位于心轴内，并通过螺纹与心轴连接；活塞通过螺纹连接安装在心轴上端，然后将活塞、心轴与弹簧装入壳体内部；心轴上开有螺旋槽，心轴与壳体相配合构成多头螺旋副；蜗杆位于心轴下部，通过花键与心轴配合；割刀周向均匀布置并通过铰链销与壳体相连，割刀体上部蜗轮与蜗杆啮合，实现蜗杆与蜗轮的传动。本发明通过心轴将直线运动转换为旋转运动传递给蜗杆，带动蜗轮转动，从而控制割刀张开角度，可实现对不同管径套管的连续切割，减少起下钻次数，大大提高了弃井作业过程中的套管切割效率及作业可靠性。
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公开(公告)号：CN108442886B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN201810497216.1
申请日：2018-05-22
申请人： 西南石油大学
摘要： 本发明涉及一种分体式三牙轮钻头，其主要由第一牙轮组、第二牙轮组、第三牙轮组、牙齿、牙掌、储油补偿压力平衡系统、喷嘴组成。3个牙掌通过其下端偏置的牙掌轴颈分别与3个牙轮下体相连接，3个牙轮上体分别安装在3个牙轮下体的轴颈上；在运行时，3个牙轮下体既各自随钻头体公转，又各自绕着牙掌的轴颈自转，3个牙轮上体既各自随钻头体公转，又各自绕着3个牙轮下体的轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务，小端齿圈以及中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率。
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