热水驱动自旋转冰层取芯钻进方法及装置

    公开(公告)号:CN106907106B

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN201710300548.1

    申请日:2017-04-29

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种热水驱动自旋转冰层取芯钻进方法及装置,该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,利用旋流喷射器原理,通过在钻头体内部设计引流通道,引导热水从钻头侧壁喷出,热水反作用力将驱动钻头进行回转,从而切削冰层完成钻进。装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、上扶正器、电气舱、下扶正器、过渡管及下部双管钻具和自旋转钻头。本发明将旋流喷射器原理应用于孔底碎岩,可实现极地冰层快速取芯钻探;本发明采用热‑机械混合方式进行取样钻进,热水既为孔底钻具提供孔底动力,同时也将钻进产生的冰屑带离孔底并融化,提高了孔底动力钻具的寿命和钻进效率。

    一种孔用耐压柱状直线振动器

    公开(公告)号:CN111864978A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010742182.5

    申请日:2020-07-29

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种孔用耐压柱状直线振动器,包括有压力舱体、电机和振动装置,其中电机和振动装置设在压力舱体内,电机与振动装置相连接并驱使振动装置进行振动。压力舱体的顶盖上端面上装配有上法兰,压力舱体的顶盖上螺接有水密接头,水密接头内通过的电缆与电机相连接并为电机提供电力,压力舱体的上端与顶盖底面之间设置有第一径向密封圈进行压力舱体上端的密封,压力舱体的底面装配有下法兰,压力舱体的底端与压力舱体的底盖上端面之间设置有第二径向密封圈进行压力舱体下端的密封。有益效果:性能稳定,不易损坏。本发明能够通过调节转速、配重块来改变振动器的振动频率及激振力,操作方便。可搭载于各种钻具或取样器之上。

    一种用于冰架底部无钻杆仰孔热熔回转钻进系统

    公开(公告)号:CN110273645A

    公开(公告)日:2019-09-24

    申请号:CN201910722736.2

    申请日:2019-08-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于冰架底部无钻杆仰孔热熔回转钻进系统,包括有水下潜航器、热熔回转钻具和供电源,其中热熔回转钻具通过联结座装配在水下潜航器的顶部,供电源设在水下潜航器的内腔中,供电源通过电缆与热熔回转钻具相连接,供电源为热熔回转钻具提供电力,电缆绕设在卷绳器上。有益效果:钻进系统结构设计独特,原理清晰,能够沿冰层钻孔自动爬升,在极地冰架底部从下往上进行仰孔钻进,对冰架底部冰层开展钻进和观测研究。另外,这种钻进方法获得的冰架钻孔通道,可以帮助水下潜航器快速钻穿冰架,投放浮标,提高潜航器通信能力。

    一种测试静压打捞装置的实验台及方法

    公开(公告)号:CN109916616A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910303402.1

    申请日:2019-04-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种测试静压打捞装置的实验台及方法,实验台包括有架体、高压舱、高压注油器、压力传感器和电磁铁控制箱,其中高压舱穿设在架体上,高压舱的侧壁上开设有两个螺纹孔,一个螺纹孔与高压注油器的管路相连通,通过高压注油器向高压舱的内腔注入钻井液,另一个螺纹孔与压力传感器相连接,其方法为:步骤一:使高压舱呈竖直状态;步骤二:连接成为一个整体;步骤三:向高压舱的内腔注入Jet-A1号航空煤油;步骤四:加压;步骤五:静压打捞装置在高压舱内以自由落体的形式落下;步骤六:查看静压打捞装置的实验情况;步骤七:进行下一轮测试。有益效果:节省了大量的人力物力;同时能够调节高压舱的压力来模拟不同孔深情况下的孔底环境。

    用于冰层钻进的热水钻系统

    公开(公告)号:CN106837177B

    公开(公告)日:2019-03-12

    申请号:CN201710211086.6

    申请日:2017-04-01

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于冰层钻进的热水钻系统,包括有热水钻装置和还包括有自动控制装置;热水钻装置包括喷嘴及钻具、高压软管、桅杆、电动绞车、高压加热器、高压泵和水箱,其中桅杆的顶端设置有天车滑轮,自动控制装置包括伺服电机、称重传感器和编码器、钻孔参数观测仪器和控制器,称重传感器、编码器和钻孔参数观测仪器与控制器连接,伺服电机由控制器控制,伺服电机安装于电动绞车内,可根据控制器的指令调整电动绞车的运转状态。钻具下放速度可以自动控制,能防止钻孔变形,不会造成严重的孔斜事故;自动控制装置可实时获取各项钻进参数,并根据获取的钻进参数调节钻进速度,以协助该热水钻系统实现最大钻进效率。

    一种用于冰层钻进的新型热水取芯钻具

    公开(公告)号:CN109025810A

    公开(公告)日:2018-12-18

    申请号:CN201811294402.1

    申请日:2018-11-01

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: E21B7/008 E21B7/14 E21B25/00

    Abstract: 本发明公开了一种用于冰层钻进的新型热水取芯钻具,包括有压力舱、钻具壳体、电磁换向阀、开关电源和触发器,其中钻具壳体固定在压力舱的下部,压力舱的上部穿设有进水管,压力舱的下部穿设有第一出水管和第二出水管,进水管的出水口与第一出水管和第二出水管的进水口处通过电磁换向阀相连接,钻具壳体内设有第一循环管路和第二循环管路,第一出水管的出水口与第一循环管路相连通,第二出水管的出水口与第二循环管路相连通,第一循环管路的下端设有竖向喷嘴,第二循环管路的下端设有横向喷嘴,有益效果:结构简单,设计合理,在获得一定长度的冰芯后能够自动实现水道的转换从而及时融断冰芯,无论什么形状不规则的冰芯均能够被获取。

    极地冰下基岩热水取心钻进方法及装置

    公开(公告)号:CN106907110A

    公开(公告)日:2017-06-30

    申请号:CN201710300564.0

    申请日:2017-04-29

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: E21B7/15 E21B25/00

    Abstract: 本发明公开了一种极地冰下基岩热水取心钻进方法及装置,装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、反扭装置、电气舱、岩屑管、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基岩取心钻进,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;岩石钻进钻头通过回转磨削向下钻进,同时钻进产生的岩屑被热水带离孔底,并沿钻具与孔壁环状间隙上返;本发明很好地解决了极地冰下基岩快速取心钻探技术难题,通过与热水钻相结合,可快速钻穿冰盖到达冰下基岩界面,并更换基岩热水取心钻具完成岩心取样钻进。

    一种适用于低温环境的冰样二氧化碳激光切割系统

    公开(公告)号:CN111168254B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202010126205.X

    申请日:2020-02-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种适用于低温环境的冰样二氧化碳激光切割系统,属于冰物理及冰样制备技术领域,包括切割系统台架、激光器支架、二氧化碳激光器、激光器加热套管、第一反射镜、第二反射镜、第一纵向同步直线电机、第二纵向同步直线电机、横向直线电机、纵向直线电机滑轨、横向直线电机滑轨、激光切割头、控制器及融水排水孔,二氧化碳激光器发出的二氧化碳激光光束依次经第一反射镜、第二反射镜反射后入射至激光切割头进行冰样切割。本发明可解决传统机械式冰样切割所带来的冰样破碎、损失、污染等问题,激光器加热套管可使整套设备用于极地现场、冰川等低温环境下,为现场进行冰样制备与试验提供条件,融水排水孔可将冰样融水排出,减小融水对冰样的融化影响。

    极地冰层热水取芯钻进方法及装置

    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

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 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。

Patent Agency Ranking