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[发明专利]一种复合钻头-CN201911277723.5有效
发明人：邓嵘;何清;陈科;刘瑜;江炫君 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-12-11 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： E21B10/08 文献下载
摘要：本发明公开一种复合钻头，主要包括刀翼体、钻头体、牙轮、牙轮切削齿、PDC切削齿、喷嘴，其特征在于：牙轮和刀翼体布置在钻头轴线两侧，牙轮部分嵌入刀翼体的腔体内，牙轮切削齿与PDC切削齿关于牙轮轴线与钻头轴线构成的平面呈对称布置，减小了钻头横向力，有利于提高钻头钻进稳定性。刀翼体凸台和钻头体凹槽构成一种榫卯结构。主水眼用于清洗牙轮部分切削齿切削岩石时产生的岩屑，防止岩屑堆积磨损刀翼体的腔体。在钻进过程中，牙掌上设计有PDC齿配合牙掌上的平头齿共同起到保径的作用。该复合钻头结合了牙轮钻头在硬地层的适应性较好的优势和PDC钻头的切削齿在软到中硬地层的机械钻速高的优势，起到了提高破岩效率的作用。
一种复合钻头

[发明专利]一种三通道钻杆-CN202010585706.4有效
发明人：邓嵘;刘建平;何清;陈科;刘瑜;黄安龙;张家彧;江炫君 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： E21B17/18 文献下载
摘要：本发明公开一种三通道钻杆，它主要由内通道、外通道A、外通道B、内管、外管、支撑筋隔板、凹槽、凸台、公接螺纹接头、母接螺纹接头、公接插头、母接插头、密封圈以及Z型密封垫片组成。所述两条支撑筋隔板在内管外表面与外管内表面之间形成外通道A、外通道B；所述内管内部形成内通道；所述支撑筋隔板的两端分别都有凹槽与凸台；所述公接螺纹接头、公接插头、母接螺纹接头、母接插头配合连接密封上下钻杆；所述密封圈插接密封内通道；所述Z型密封垫片用于外通道A与外通道B之间的密封。本发明涉及的三通道钻杆，能够提供三个相对独立的密封通道，传输不同的介质，适用于油气钻探行业，运用于高效破岩前沿钻井技术中。
一种通道钻杆

[发明专利]一种高效抽吸引流式反循环PDC钻头-CN202010585676.7有效
发明人：邓嵘;黄安龙;张家彧;刘建平;刘瑜;何清;江炫君;陈科 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明涉及一种高效抽吸引流式反循环PDC钻头，它主要包括：接头、钻头体、切削刀翼。所述切削刀翼的冠部均设有PDC切削齿、背面均设有耐磨保径齿并固定安装在钻头体上，所述钻头体与接头的中心轴线上均设有同轴的中心通道，其中钻头体内的中心通道分三段呈阶梯状且直径从下到上递减，所述钻头体内设有扩压槽且与中心通道间有两条倾斜的引流通道，其引流通道与中心通道交汇处上侧壁面分别设有圆弧段，所述接头内远离中心轴线处设有入流通道并与扩压槽相连且在同一轴线上。本发明的一种高效抽吸引流式反循环PDC钻头，可以作为反循环钻井时使用，对泥浆和岩屑的吸入能力强，清理岩屑的能力强，钻进效率高。
一种高效抽吸引流循环 pdc 钻头

[发明专利]一种激光辅助机械破岩试验装置-CN202010768968.4在审
发明人：李琴;翟预立;邓嵘;黄志强;张文琳;陈科;张文汀;梁耀文;何清;江炫君;刘瑜 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-08-03 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：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。
一种激光辅助机械试验装置

[发明专利]一种耦合激光破岩的试验方法及试验装置-CN202010637347.2在审
发明人：邓嵘;刘瑜;陈科;何清;江炫君;汤小瑞;李邱洋;张文汀;敬斌杰 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2020-10-13 - 主分类号： G01N3/58 文献下载
摘要：本发明涉及一种耦合激光破岩的试验方法及试验装置，它能方便的进行机械钻头耦合激光、气流的试验研究，探究不同的转速、钻压、钻头参数、激光参数、气流参数对于岩石破碎功率的影响。技术方案是：启动上钻柱中的光束整形装置发出矩形激光光斑，通过调节支架调节矩形激光光斑通过光路通道作用在待切削岩石上；电机经过减速箱带动钻柱旋转，试验台架通过液压作用下移，使钻头旋转压入切削岩石；启动空压机产生高压气流，通过气路通道作用在切削岩石上，吹散切削岩石产生的碎屑以及粉尘，防止二次切削以及保护光束整形装置。本试验方法原理简单、实用，能方便获取影响岩石破碎功率的各种参数的试验数据。本实验装置结构简单，用于进行破岩试验。
一种耦合激光试验方法试验装置

[发明专利]一种冠部轮廓偏移的PDC钻头刀翼-CN202010585678.6在审
发明人：邓嵘;黄安龙;陈科;张家彧;刘建平;刘瑜;何清;江炫君 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： E21B10/55 文献下载
摘要：本发明公开一种冠部轮廓偏移的PDC钻头刀翼，钻头刀翼轮廓曲线主要包括：内锥、圆弧修正段、内凹偏移段、外锥、肩部、保径段。所述内锥与圆弧修正段相切，所述圆弧修正段为向下凸的圆弧段，所述内凹偏移段为向上凸的圆弧段与圆弧修正段外切，所述圆弧修正段与外锥内切，所述外锥与肩部内切，所述肩部与保径段相切。本发明涉及的一种冠部轮廓偏移的PDC钻头刀翼能降低常规的PDC钻头刀翼冠部主切削段所受的冲击载荷、改善刀翼冠部的切削齿的磨损和崩碎、提升钻头的稳定性、延长PDC钻头使用寿命、提升破岩效率。
一种轮廓偏移 pdc 钻头

[实用新型]一种激光机械联合钻井装置-CN201920628684.8有效
发明人：邓嵘;何清;陈科;刘瑜;江炫君;张文汀;敬斌杰;李邱洋;汤小瑞 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种激光机械联合钻井装置，它主要包括：潜油电动机、电缆、电刷滑环器、电动机主轴、钻铤、钻杆、激光发生器、光纤、激光头、体筒下端、体筒中端、体筒上端、激光头保护罩、旋转壳、隔离管、单向阀、镜筒、凹镜片、平面镜片、钻头。电流通过电缆时激光发生器产生激光束，激光束沿周向分布。经过镜筒调整各光束的分布，再到达岩石表面呈圆形光斑。利用激光的热效应辅助钻头破岩，同时高压气流清理岩屑。本实用新型的激光机械联合破岩装置能改善纯机械破岩钻遇高研磨性的地层时效率低的情况。同时减少钻具的磨损，提高破岩效率。
一种激光机械联合钻井装置

[实用新型]一种激光头的减震调节装置-CN201920628682.9有效
发明人：邓嵘;江炫君;陈科;刘瑜;何清;张文汀;敬斌杰;胡林;宋阳;姚茂江;王辽 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2020-05-26 - 主分类号： B23K26/70 文献下载
摘要：本实用新型是一种激光头的减震调节装置。它主要由激光头保护套，外筒，减震弹簧，调节减震球，限位环，拨动柱，齿条，微调齿轮组成。外筒中含有激光头减震和微调装置，同时对激光起到稳定输出、角位移微调以及固定作用，提高了激光系统的工作环境稳定性。本实用新型通过对激光头加装辅助调节装置，实现对激光头的保护、减震和角位偏移微调，从而提高激光头的工作效率。
一种激光头减震调节装置

[发明专利]一种泥浆钻井环境下的激光-机械联合破岩系统-CN201911267837.1在审
发明人：邓嵘;刘瑜;陈科;江炫君;何清 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-12-11 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： E21B7/15 文献下载
摘要：本发明涉及一种泥浆钻井环境下的激光‑机械联合破岩系统，主要包括：机架，电力系统，气体/清水泵，钻井液泵，电缆，双通道钻杆，激光发生装置，潜油电机，减速装置，激光‑机械钻头。电力系统产生整个系统所需的电力，并由电缆输送至潜油电机等用电装置；气体/清水由气体/清水泵增压，后与电缆一起通过双通道钻杆的内通道传输到井下，钻井液从双通道钻杆外通道通入井底。本发明利用激光的热效应，结合钻头的机械作用，对井底岩石进行联合破碎。本发明将激光发生装置置于井下并耦合机械破岩装置，通过双通道钻杆突破激光技术不能用于泥浆钻井的限制，避免了激光的传输损耗，减小了顶驱钻井的能耗，大大提升了钻井效率。
一种泥浆钻井环境激光机械联合系统

[实用新型]一种振荡自吸喷嘴-CN201920628678.2有效
发明人：邓嵘;陈科;戴新吉;汤小瑞;李邱洋;刘瑜;何清;江炫君;张文汀;敬斌杰 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： B05B1/34 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种振荡自吸喷嘴，包括自吸喷嘴腔、腔体、震荡腔、振荡发生腔、单向阀，自吸管路。所述震荡腔为“十”字型结构，左右两端分别与自吸喷嘴腔、振荡发生腔连通，左右两端腔体的外径均小于自吸喷嘴腔、振荡发生腔腔体的外径，所述振荡发生腔呈阶梯状，右端腔体外径大于左端腔体外径；所述自吸喷嘴腔左端腔体沿轴向向出水口收敛，自吸喷嘴腔右端周向设有通孔，所述单向阀设置于腔体下侧并与下方的通孔连通，自吸管路可以根据使用效果选择自吸空气或液体，增强空化效应和振荡效果，提高液气两相的传质和传能效率。本专利与常规的射流喷嘴相比，具有负压高，工作效率高、节约能源，节约现场使用成本等特点。
自吸喷嘴腔振荡腔体发生腔单向阀震荡腔自吸管通孔左端连通本实用新型工作效率高空化效应射流喷嘴现场使用振荡效果字型结构喷嘴常规的出水口阶梯状腔体沿右端腔节约传质负压两相液气轴向收敛能源

[发明专利]一种振荡自吸喷嘴-CN201910368749.4在审
发明人：邓嵘;陈科;戴新吉;汤小瑞;李邱洋;刘瑜;何清;江炫君;张文汀;敬斌杰 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： B05B1/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种振荡自吸喷嘴，包括自吸喷嘴腔、腔体、震荡腔、振荡发生腔、单向阀，自吸管路。所述震荡腔为“十”字型结构，左右两端分别与自吸喷嘴腔、振荡发生腔连通，左右两端腔体的外径均小于自吸喷嘴腔、振荡发生腔腔体的外径，所述振荡发生腔呈阶梯状，右端腔体外径大于左端腔体外径；所述自吸喷嘴腔左端腔体沿轴向向出水口收敛，自吸喷嘴腔右端周向设有通孔，所述单向阀设置于腔体下侧并与下方的通孔连通，自吸管路可以根据使用效果选择自吸空气或液体，增强空化效应和振荡效果，提高液气两相的传质和传能效率。本发明与常规的射流喷嘴相比，具有负压高，工作效率高、节约能源，节约现场使用成本等特点。
自吸振荡喷嘴腔腔体发生腔喷嘴单向阀震荡腔自吸管通孔左端连通工作效率高空化效应射流喷嘴现场使用振荡效果字型结构常规的出水口阶梯状腔体沿右端腔节约传质负压两相液气轴向收敛能源

[发明专利]一种激光头的减震调节装置-CN201910368786.5在审
发明人：邓嵘;江炫君;陈科;刘瑜;何清;张文汀;敬斌杰;胡林;宋阳;姚茂江;王辽 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： B23K26/70 文献下载
摘要：本发明是一种激光头减震调节装置。它主要由激光头保护套，外筒，减震弹簧，调节减震球，限位环，拨动柱，齿条，微调齿轮组成。外筒中含有激光头减震和微调装置，同时对激光起到稳定输出、角位移微调以及固定作用，提高了激光系统的工作环境稳定性。本发明通过对激光头加装辅助调节装置，实现对激光头的保护、减震和角位偏移微调，从而提高激光头的工作效率。
激光头减震调节装置减震外筒微调辅助调节装置工作效率固定作用激光系统减震弹簧微调齿轮微调装置稳定输出拨动柱减震球角位移限位环偏移齿条加装角位激光

[发明专利]一种耦合激光破岩实验装置的钻柱-CN201910369232.7在审
发明人：邓嵘;刘瑜;何清;江炫君;陈科;汤小瑞;李邱洋;张文汀;敬斌杰 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明装置涉及一种耦合激光破岩实验装置的钻柱，主要由花键连接、上钻柱、下钻柱、套筒、光束整形装置、调节支架、上盖板、滚珠轴承、心筒、通气套、下盖板、螺纹孔、光路通道、气路通道和钻头组成。激光通过光束整形装置调节激光的光束汇聚成矩形光斑，同时通过调节支架调节光束的方向能顺利通过钻头中的光束通道。气路装置以钻柱侧面为进气口，同时在钻柱底部中心的V型截面通道汇聚。气路在钻柱底部的汇聚鼓吹效果，可以防止岩石碎屑和粉尘进入其中，起到保护上部光束整形装置的作用。钻柱上部的连接为花键连接，并用螺钉固定，相较于传统的丝扣连接，可提高钻柱的强度，使振动更小，有利于激光装置的减震以及试验中测试数据的精确性。
钻柱光束整形装置花键连接实验装置耦合激光钻头破岩进气口激光减震汇聚测试数据底部中心光路通道光束汇聚光束通道滚珠轴承激光装置矩形光斑螺钉固定气路通道气路装置丝扣连接岩石碎屑支架调节钻柱上部传统的螺纹孔上盖板下盖板气路套筒下钻心筒支架粉尘通气并用侧面试验

[发明专利]一种激光机械联合钻井装置-CN201910368763.4在审
发明人：邓嵘;何清;陈科;刘瑜;江炫君;张文汀;敬斌杰;李邱洋;汤小瑞 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2019-08-06 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种激光机械联合钻井装置，它主要包括：潜油电动机、电缆、电刷滑环器、电动机主轴、钻铤、钻杆、激光发生器、光纤、激光头、一体筒下端、一体筒中端、一体筒上端、激光头保护罩、旋转壳、隔离管、单向阀、镜筒、凹镜片、平面镜片、钻头。电流通过电缆时激光发生器产生激光束，激光束沿周向分布。经过镜筒调整各光束的分布，再到达岩石表面呈圆形光斑。利用激光的热效应辅助钻头破岩，同时高压气流清理岩屑。本发明的激光机械联合破岩装置能改善纯机械破岩钻遇高研磨性的地层时效率低的情况。同时减少钻具的磨损，提高破岩效率。
激光机械破岩激光发生器钻井装置激光束激光头镜筒电缆热效应电动机主轴潜油电动机电流通过辅助钻头高压气流联合破岩平面镜片岩石表面圆形光斑周向分布保护罩纯机械单向阀隔离管旋转壳研磨性上端钻头镜片电刷滑环下端岩屑钻杆钻具钻铤地层磨损光纤激光联合

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