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公开(公告)号：CN101463708A
公开(公告)日：2009-06-24
申请号：CN200910066418.1
申请日：2009-01-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种环状水力喷射钻头及复杂地层锚杆孔水力喷射施工方法。环状水力喷射钻头底端设有二个或二个以上喷射引射孔，喷射引射孔出来的高速水流对地层进行切割、冲刷，动力头带动外平双壁钻杆和环状水力喷射钻头转动，使卵砾石、砂及水混合，在喷射引射孔的作用下，经中心通道送到地表；锚索通过中心通道下入到钻孔底，再将钻具提出钻孔，完成锚索下入施工。采用水力喷射钻进，加大了对孔底的冲刷，避免了钻头易磨损的不足，钻具中心通道反循环排渣和外平双壁钻杆护壁，避免了孔壁容易坍塌掉块引起钻孔失稳及卡钻埋钻的不足，解决复杂地层成孔难和锚索不易下的难题。经试验，大幅提高复杂地层的钻进效率，极大的降低了钻探成本。
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公开(公告)号：CN101319599A
公开(公告)日：2008-12-10
申请号：CN200810050993.8
申请日：2008-07-22
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B10/60
Abstract: 本发明涉及一种油气井硬岩钻进及钻掘机具，尤其是贯通式风动潜孔锤侧吸式反循环钻头。反循环钻头上设有钻头引射喷嘴、气体混合喷嘴和钻头侧吸口，引射喷嘴、气体混合喷嘴和钻头侧吸口与钻头底部和钻头中心通道相连通。根据引射原理，由于高速流体的卷吸作用，将会把钻头与孔壁之间环状间隙上返的废气和岩粉从侧吸口处卷吸到钻头气体混合喷嘴内，并和来自钻头引射喷嘴的高速气流于气体混合喷嘴内混合，形成混合喷射流体。提高了贯通式潜孔锤反循环形成的能力，解决了一部分气体携带小颗粒岩屑岩粉从钻孔外环状间隙逃逸而导致的缩径、夹钻和部分矿样丢失问题。
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公开(公告)号：CN1651711A
公开(公告)日：2005-08-10
申请号：CN200510016623.9
申请日：2005-03-11
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B10/00
Abstract: 本发明公开一种基础工程施工用的潜孔锤反循环跟管钻头，主要是由套管靴、钻头体、挡渣杆、Z字型钻头活瓣、销轴和弹性销等组成，钻头体的尾端设有花键与气动贯通式冲击器相联接，贯通式气动冲击器的上端同双壁钻杆联接，钻头活瓣闭合转动角度较小，保证了钻头活瓣灵活的张开或闭合，在提钻时，钻头活瓣后端可直接进入套管靴，借助于钻头活瓣后端的倒角同套管靴下端部内孔倒角的接触使钻头活瓣完全闭合，套管内设置的锥面同钻头体上的锥面配合，钻头体上的冲击力通过锥面传递给套管使套管随钻头同步跟入。实现了反循环钻进，解决了大直径钻孔排查效率低的问题，钻头活瓣有效面积利用较多，增加了边缘上的布齿，提高了钻头的使用寿命。
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公开(公告)号：CN107313715A
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201710721587.9
申请日：2017-08-22
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/14
Abstract: 本发明公开了一种具有补流蓄能功能的射流式液动锤，器冲锤活塞位于内缸内部并可前后滑动，同时将内缸分为前后两个腔室，利用射流元件实现双稳射流，并切换流体方向交替进入内缸的前后腔室，推动冲锤活塞往复做功。回程过程中，流体通过冲锤活塞中的径向孔进入液动锤前腔，在压力差的作用下，推动活塞回程并压缩蓄能弹簧积蓄能量；冲程过程中，利用水击压力和储存的弹簧力，可提高有效提高冲击速度，并有部分流体经过内缸上的补流孔进入后腔从而达到补流蓄增速的目的。本发明结构简单，不易磨损，使用寿命长，并利用蓄能弹簧和补流孔实现蓄能的功能，可提高液动锤的单次冲击功，从而提高硬岩钻进效率。
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公开(公告)号：CN104832095A
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201510116499.7
申请日：2015-03-17
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种单滑块式防堵型反循环钻头，由钻头体底部享有碎岩合金组成，钻头体开设有内喷孔、底喷孔、容渣环槽和滑槽，滑槽内装有滑块，钻头体底端面镶嵌有碎岩合金和限位合金，滑块上镶嵌有碎岩合金构成。滑块在孔底岩石的反作用力下，沿着滑槽向内滑动，缩小钻头中心孔底端入口，限制进入钻头中心反循环通道的岩块粒径，有效地防止了反循环通道岩块卡堵问题。在停钻进行强吹孔时，滑块在重力作用下，沿着滑槽向外滑动与限位合金接触时静止，扩大了钻头中心孔底端入口，将孔底残留的较大颗粒岩块在压缩空气的卷吸作用下沿着钻具中心通道上返。在下放扫描仪进行多层空区激光探测时，还可以为扫描仪伸出钻头底端进行激光探测让出中心通道。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102966304A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210496011.4
申请日：2012-11-28
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/06 , E21B21/12 , E21B17/00 , E21B17/042
Abstract: 本发明涉及一种泥浆护壁空气潜孔锤钻具及钻井工艺。钻具为同轴式三通道结构，内层钻杆设有中心通道，内层钻杆与中间层钻杆之间构成第二个通道，中间层钻杆与外层钻杆之间构成第三个通道，钻井中三通道钻具与孔壁之间形成了第四个通道，供泥浆和压缩空气独立循环。钻具外管采用螺纹连接，二层内管插接，连接强度高，密封性能好，拧卸方便。压缩空气驱动井底潜孔锤冲击碎岩，可使硬岩钻井效率提高十倍以上；且压缩空气在井下钻具内封闭循环，不受井深和围压变化的影响，风压和供气量大幅度降低，并避免井口污染，实现节能环保和低成本钻井。空气钻井的同时使用泥浆钻井，实现对井壁的有效保护，对各种复杂地层适应性增强，确保钻井安全。
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公开(公告)号：CN101413377A
公开(公告)日：2009-04-22
申请号：CN200810051522.9
申请日：2008-12-04
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/06
Abstract: 本发明涉及一种油气钻井机具，尤其是油气钻井冲击钻井用的射流式液动冲击器。活塞上部装有活塞耐磨环，活塞耐磨环下部与活塞的台肩面接触，上部是通过上定位环压紧，上定位环通过螺纹与活塞连接，活塞下部装有活塞耐磨套，活塞耐磨套的下部通过下定位环压紧，内缸的上部装有内缸耐磨套，缸盖装有缸盖耐磨环，缸盖耐磨环通过弹性挡圈压紧在缸盖上的台肩面上。在内缸与活塞的磨擦段加设了硬质合金制成的内缸耐磨套、活塞耐磨环、缸盖耐磨环、活塞耐磨套，减小了内缸与活塞的磨擦间隙，减少泄露，从而避免高压高速射流的冲刷，进而提高了射流元件的稳定性和可靠性，有效的延长器件的使用寿命。
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公开(公告)号：CN107313715B
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201710721587.9
申请日：2017-08-22
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/14
Abstract: 本发明公开了一种具有补流蓄能功能的射流式液动锤，器冲锤活塞位于内缸内部并可前后滑动，同时将内缸分为前后两个腔室，利用射流元件实现双稳射流，并切换流体方向交替进入内缸的前后腔室，推动冲锤活塞往复做功。回程过程中，流体通过冲锤活塞中的径向孔进入液动锤前腔，在压力差的作用下，推动活塞回程并压缩蓄能弹簧积蓄能量；冲程过程中，利用水击压力和储存的弹簧力，可提高有效提高冲击速度，并有部分流体经过内缸上的补流孔进入后腔从而达到补流蓄增速的目的。本发明结构简单，不易磨损，使用寿命长，并利用蓄能弹簧和补流孔实现蓄能的功能，可提高液动锤的单次冲击功，从而提高硬岩钻进效率。
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公开(公告)号：CN102494428B
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201110399628.X
申请日：2011-12-06
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种液动潜孔制冷机。包括液动压缩制冷系统、载冷剂循环系统和通道I-IX连接构成。本发明改变了现有钻具内冷量供应模式，无需在地表将蓄冷介质冷却后再安装到钻具内再释放冷量，而是直接在孔内制冷，在不断通入钻井液的情况下能连续提供冷量，解决蓄冷式供冷方式冷量较易损耗、供给有限、不利于实现按需要在孔内多次释放冷量等问题。综上所述，较先蓄冷后供冷方式，本发明具有比较突出的优点。本发明采用钻井液作为动力传输介质而非电力，采用液动潜孔往复机构驱动制冷压缩机和容积式循环泵，充分利用钻井液循环冷却冷凝器，避免了采用电气结构带来的复杂性，简单可靠，制冷成本低廉，制冷效果好。
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