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公开(公告)号：CN105927144A
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201610250094.7
申请日：2016-04-21
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B4/02
Abstract: 本发明涉及一种用于石油钻井作业中具有轴向冲击功能的井下提速工具，以解决钻井中硬岩破岩效率低的问题。其技术方案是：工具外部，上壳体、下壳体通过螺纹相连；多级涡轮定子和涡轮转子通过平键装配在涡轮轴上，多级涡轮上端通过螺母固定，下端与传动轴通过螺纹相连；上流盘中心套入轴承后装进传动轴下部，外周通过传动棒与上壳体螺纹连接；下流盘装进传动轴下部与上流盘贴合，其下端面上开有插槽；活塞锤装在环腔壳里由环腔壳体上部嵌入下流盘插槽中；半分环卡在砧座凹槽中，八方套通过螺纹固定在下壳体上，并卡在下壳体与砧座之间。本发明能够产生周期性的轴向力，对下部钻具产生周期性的冲击，提高了钻头破岩效率与机械钻速，降低钻井成本。
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公开(公告)号：CN105221068A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510756525.2
申请日：2015-11-10
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开一种用于石油天然气钻探工程、矿山开采、地质钻探、建筑工程、隧道工程、盾构及非开挖等技术设备领域，涉及利用冲击作用提高心部破岩效率的新型PDC钻头，解决在钻井的过程中，中心部位留下的中心岩柱对钻进效率的影响，以及偏离井眼中心位置出现的左右晃动现象等。其技术方案是：涡轮上端使用螺母固定，下端通过涡轮轴上的凸台实现固定；上凸轮通过螺纹连接在涡轮轴上，下凸轮使用沉头螺钉来固定在冲锤体上；冲锤体上段中空，在下部壳体上端开设能使钻井液流出的孔道；连接腔末端添加一个顶端带有尖形PDC齿的压头，作为主要的冲击部位冲锤体下端变细并安放双向推力球轴承。本发明可以实现心部产生纵向冲击，提高破岩效率，降低钻井成本。
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公开(公告)号：CN114109252A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111366320.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 西南石油大学 , 四川谐铭科技有限公司
Abstract: 本发明涉及一种实现钻柱全旋转定向的控制装置，由上接头、O型密封圈、上筒、电磁装置、离合齿轮轴、复位弹簧、上外壳、中外壳、芯轴、下外壳、注油孔、排气孔筛孔、闷头、止动销、串轴承外圈定位套、串轴承内圈定位套、串轴承、TC轴承动圈、TC轴承静圈、TC轴承动摩擦块、TC轴承静摩擦块、转换接头、防掉接头、下接头组成；所述的离合齿轮轴在电磁装置的斥力作用下，轴向运动到啮合位置，实现齿轮传动，从而实现全旋转定向的控制装置的“合”，这时钻进状态为复合钻进；离合齿轮轴在电磁装置的引力与复位弹簧的回复力共同作用下，脱开啮合，从而实现全旋转定向的控制装置的“离”，这时钻进状态为滑动钻进。
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公开(公告)号：CN110485990B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN201910662428.5
申请日：2019-07-22
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B44/00
Abstract: 本发明涉及一种多功能牙轮钻头实验设备，其由钻压加载模块、水平移动模块、扭矩加载模块组成。通过钻压加载模块、扭矩加载模块可分别实现牙轮钻头在破岩过程中钻压、扭矩的施加，并且钻压、扭矩可调节；通过水平移动模块可使牙轮钻头纵向水平移动、横向水平移动，以实现不同类型的牙轮钻头破岩实验；且实验台架的大部分零件采用铝合金材料，在满足强度要求的情况下，总体质量较小，且构件之间多采用螺栓连接，便于安装与拆卸。本发明的多功能牙轮钻头实验设备能够实现在不同钻压、不同扭矩下的不同类型的牙轮钻头破岩实验，对于获得牙轮钻头的轮体速比及新型牙轮钻头的研发具有实用价值。
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公开(公告)号：CN111364917B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202010260964.5
申请日：2020-04-03
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种利用涡轮和齿轮实现轴向冲击功能的钻头，包括上接头、涡轮总成、齿轮减速器、冲击总成、抗冲击钻头总成。所述的冲击总成前端连接抗冲击钻头总成，后端连接齿轮减速器，减速器由涡轮总成驱动。当高压钻井液进入到上接头内部通道中，钻井液驱动涡轮高速转动，经齿轮减速器后，减速到适合冲击筒振动冲击的频率，通过销钉与冲击筒的滑道配合，提升冲击筒并压缩弹簧，当销钉运动到冲击筒滑道的上极限位置时，销钉滑落到冲击筒底端，弹簧释放压力，冲击筒撞击冲击接头，实现钻头的轴向冲击功能。本发明可以实现钻头周期性的轴向冲击，钻头刀翼上镶有圆锥形复合片，能减小冲击对钻头造成的损伤，延长钻头的使用寿命，提高破岩效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109723385B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201910042601.1
申请日：2019-01-17
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种具有保径与变径功能的PDC钻头，包括上接头和本体。所述的上接头通过螺纹连接在本体上端，当高压钻井液进入到上接头内通道中上活塞的上端面处，在钻井液压力作用下，上活塞开启并向下移动，当上活塞下部的周向孔与钻头体上部的径向通道孔相连接时，钻井液进入到钻头体与下活塞间的空腔中，在钻井液压力的作用下，下活塞启动并向下移动，推动旋转刀翼绕着销钉向外转动，通过调节钻井液压力控制旋转刀翼的张角，进而实现钻头的变径功能，当钻井液压力保持某高压值时，可实现保径功能。本发明的一种具有保径与变径功能的PDC钻头，能够随钻实现保径与变径功能，提升钻井效率，适宜在井眼不规则或井眼缩径的情况下确保钻井作业正常进行。
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公开(公告)号：CN109854177B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201910046087.9
申请日：2019-01-17
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种机械式调控的多功能PDC钻头，包括上接头、本体和钻头体。所述的上接头通过螺纹连接在本体上端，钻头体通过螺纹连接在本体下端，当高压钻井液从防掉环中部的周向孔进入到转位机构上端与内筒间的空腔中，在钻井液压力作用下，转位机构向下移动，当转位机构下部的周向孔与钻头体上的径向通道孔相连接时，高压钻井液进入到钻头体与下活塞间的空腔中，在钻井液压力的作用下，下活塞向下移动，进而推动旋转刀翼绕着销钉向外转动，当旋转刀翼闭合时，该钻头可实现保径功能，当旋转刀翼张开时，该钻头实现扩眼功能。本发明的一种机械式调控的多功能PDC钻头，能够提升钻井效率，适宜在井眼不规则或井眼缩径的情况下确保钻井作业正常进行。
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公开(公告)号：CN109441356B
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201910015308.6
申请日：2019-01-08
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B7/24
Abstract: 本发明公开了一种用于石油钻井等领域中的具有减阻提速的振荡器。其技术方案是：上接头、外壳体和下接头依次通过螺纹丝扣连接，节流阀板与上接头通过螺纹丝扣连接，节流阀板与圆柱销通过锁紧螺钉连接，圆柱销位于叶轮与节流阀板之间；叶轮轴、叶轮与叶轮外壳焊接为一体，叶轮外壳与外壳体之间安装有串轴承，串轴承上下两端通过内、外套筒定位，叶轮外壳与凸轮紧挨；凸轮与外壳体通过花键实现周向定位，凸轮下端与下接头紧挨，实现轴向定位。本发明的基于凸轮与叶轮的新型水力振荡器内部无橡胶结构设计，结构简单，并且可有效减小水平井、大位移井下部钻具与井壁的摩阻力，增强钻压传递能力，在提高钻井效率的同时，可避免粘卡等井下事故。
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公开(公告)号：CN109667536B
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201910069785.0
申请日：2019-01-24
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B4/14
Abstract: 本发明涉及一种高频扭振降粘工具，主要由上接头外壳、分流套、冲击锤、换向拨叉、冲击阀体、保持架、定位卡环、射流喷嘴和转换接头组成。高频扭振降粘工具工作时，钻井液的液压能转换为工具的机械能，钻井液通过上接头外壳进入工具内部后，大部分钻井液通过中心流道流出，部分流体通过分流套小孔进行分流，从中心流道流过的一部分钻井液通过换向拨叉进行分流，通过工具内部的流道转换，实现换向拨叉和冲击锤的往复运动，冲击锤往复碰撞冲击阀体，产生周向往复冲击载荷，最后通过转换接头将周向载荷向下传递。本发明的高频扭振降粘工具可以缓解或消除钻柱粘滑现象，加速钻头破岩，提高钻井效率，节约钻井成本。
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公开(公告)号：CN110185393A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910450388.8
申请日：2019-05-28
Applicant: 西南石油大学
IPC: E21B7/06
Abstract: 本发明公开了一种利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具由上部总成、调速齿轮总成、变速齿轮总成、偏转机构和下部总成组成，上部总成前端依次为调速齿轮总成、变速齿轮总成、偏转机构、下部总成。本发明的利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具通过调速齿轮总成将钻柱的转动转化为偏转机构的输入转速，利用变速齿轮总成，控制内外偏心环的的转动，实现不同偏心距的控制，从而使下部总成产生不同角度的偏转，实现旋转导向功能。本发明的利用变速轮系实现旋转导向功能的钻井工具利用钻柱自身的转动实现偏转机构的偏转，通过纯机械结构实现不同角度的导向钻进，工具内部结构组成多为各类标准件，节约了加工成本。
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