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公开(公告)号：CN112523687B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202011519751.6
申请日：2020-12-21
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及钻井领域，尤其涉及一种激光‑机械钻井系统，主要由供电设备、压缩机、冷却装置、激光发生设备、光纤总成、卷筒、连续油管、注入头、激光‑机械井下钻具组合、供气管、井口装置、废物收集罐、除砂器、气体净化器、储气罐组成。钻井过程中，激光发生设备产生高能激光，通过光纤总成传入激光‑机械井下钻具组合，经整形后作用在钻进面岩石上，实现激光‑机械联合破岩功能。压缩机将气体送入激光‑机械井下钻具组合，驱动其旋转，井眼上返气体经过净化处理后返回储气罐，实现气体的循环使用。通过设计该激光‑机械钻井系统，提高了钻进速度，降低了钻压与扭矩，延长了钻具寿命。
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公开(公告)号：CN111982657A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010768968.4
申请日：2020-08-03
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明一种激光辅助机械破岩试验装置主要由动力系统、激光输出与传输系统、液压控制系统、排屑系统、扶正系统和测试系统组成。动力系统由变频电机、减速箱和连接盘组成；激光输出与传输系统由激光头、激光位置调节器和光束整形器组成；液压控制系统由液压缸、滑轨架和滚轮支撑板组成；排屑系统由空气压缩机、过滤器和进气机构组成；扶正系统由倒Y型支撑架和柱形扶正器组成；测试系统由压力传感器、扭矩传感器和位移传感器组成。本发明一种激光辅助机械破岩试验装置，能进行激光辅助机械钻进破岩试验，展开激光-机械联合破岩试验中激光功率，钻头转速等试验参数研究，对推动激光-机械联合破岩技术的发展具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113405895B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202110603986.1
申请日：2021-05-31
Applicant: 西南石油大学
IPC: G01N3/04
Abstract: 本发明公开了一种用于刮切与冲击复合破岩试验的夹具，主要由夹具主体、轴承、内六角螺栓、PDC齿、滚齿夹具构成。本发明将PDC齿与硬质合金齿结合，采用角度垫块与调节螺母，实现多参数变化调节,满足多种试验参数需求，达到夹具重复利用目的。同时PDC齿与硬质合金齿分别采用螺栓固紧与夹持套夹持，换齿方便快捷，解决了试验成本高、试验准备时间长的问题。此外硬质合金齿旋转均匀安装在滚齿夹具胎体的圆周面上，滚齿夹具胎体的旋转带动硬质合金齿对岩石的旋转冲击，达到硬质合金齿单次作用岩石时间快、频率高的目的，提高了试验效率。
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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
Applicant: 西南石油大学
IPC: G01N33/24
Abstract: 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
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/18 , E21B4/02 , E21B7/15 , E21B17/00 , E21B17/10 , E21B17/042 , E21B10/60 , E21B12/00
Abstract: 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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111794683B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010740797.4
申请日：2020-07-27
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 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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公开(公告)号：CN113653447A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110672339.6
申请日：2021-06-17
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种用于激光‑机械联合高效破岩的激光‑机械钻头，它主要由钻头体和固定切削结构组成；所述固定切削结构由延伸自钻头本体的刀翼以及固结在刀翼上的切削齿和保径齿组成；所述刀翼和钻头体为一体式机械加工成形；所述钻头体内部设有贯通的燕尾槽状的激光通道，连接端设有两个对称的凸台和四个斜螺纹孔，并设有环形密封槽，可以有效的防止气体泄漏，保证钻进过程中的清洁和携岩效果；本发明能够保证激光光束的定位精度，使整形后的线形激光光束精确地辐照在岩石表面指定位置，随钻头对岩石进行旋转辐照，保证激光光束在钻进过程中不与钻头内部发生干涉，以实现激光‑机械联合高效破岩。
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公开(公告)号：CN113405895A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110603986.1
申请日：2021-05-31
Applicant: 西南石油大学
IPC: G01N3/04
Abstract: 本发明公开了一种用于刮切与冲击复合破岩试验的夹具，主要由夹具主体、轴承、内六角螺栓、PDC齿、滚齿夹具构成。本发明将PDC齿与硬质合金齿结合，采用角度垫块与调节螺母，实现多参数变化调节,满足多种试验参数需求，达到夹具重复利用目的。同时PDC齿与硬质合金齿分别采用螺栓固紧与夹持套夹持，换齿方便快捷，解决了试验成本高、试验准备时间长的问题。此外硬质合金齿旋转均匀安装在滚齿夹具胎体的圆周面上，滚齿夹具胎体的旋转带动硬质合金齿对岩石的旋转冲击，达到硬质合金齿单次作用岩石时间快、频率高的目的，提高了试验效率。
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公开(公告)号：CN112727390A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011643752.1
申请日：2020-12-31
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种机械破岩实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：CN112523687A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011519751.6
申请日：2020-12-21
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及钻井领域，尤其涉及一种激光‑机械钻井系统，主要由供电设备、压缩机、冷却装置、激光发生设备、光纤总成、卷筒、连续油管、注入头、激光‑机械井下钻具组合、供气管、井口装置、废物收集罐、除砂器、气体净化器、储气罐组成。钻井过程中，激光发生设备产生高能激光，通过光纤总成传入激光‑机械井下钻具组合，经整形后作用在钻进面岩石上，实现激光‑机械联合破岩功能。压缩机将气体送入激光‑机械井下钻具组合，驱动其旋转，井眼上返气体经过净化处理后返回储气罐，实现气体的循环使用。通过设计该激光‑机械钻井系统，提高了钻进速度，降低了钻压与扭矩，延长了钻具寿命。
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