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[发明专利]实现钻柱全旋转复合定向的控制器-CN202111366045.7有效
发明人：田家林;宋豪林;文峰;杨应林;熊长青;毛兰辉;何禹;宋俊阳;吴雨航 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种实现钻柱全旋转复合定向的控制器，包括：上接头、上筒、上TC轴承密封挡圈，上TC轴承运动组件，上串轴承，上串轴承内挡圈，上串轴承外挡圈，密封圈，控制螺钉，离合器外壳，复位弹簧A，离合转换筒，花键外壳，花键套，芯轴，复位弹簧B，下串轴承内挡圈，下串轴承，下TC轴承运动组件，下端盖。所述离合转换筒上端的外壁设有周向的滑槽，所述控制螺钉与离合转换筒的滑槽进行配合、控制离合转换筒的“离”状态与“合”状态；离合转换筒处于“合”状态，离合转换筒与花键套配合，钻井工具复合钻进，离合转换筒处于“离”状态，离合转换筒与花键套脱开配合，钻井工具滑动钻进。
实现钻柱全旋转复合定向控制器

[发明专利]纵扭复合控制变径稳定器-CN202210773874.5有效
发明人：田家林;毛兰辉;罗国富;任堰牛;杨应林;李恒;杨琳;熊长青;宋豪林;李俊;查磊 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2022-07-01 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21B17/10 文献下载
摘要：本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种纵扭复合控制变径稳定器。具体技术方案为：纵扭复合控制变径稳定器包括芯轴部分、变径部分、TC轴承部分以及碟簧部分。正常钻进时圆柱推块组一直处于伸出状态保证扶正效果，当发生卡钻时，限位弹簧压缩，上提芯轴销钉剪断，下芯轴推动斜坡制动器轴向移动，圆柱推块收缩，实现缩径，解除卡钻状态。下芯轴的限位块和限位接头的限位块的设计，避免了在正常钻进过程中由于钻柱跳动导致圆柱推块发生误收缩的情况。本发明通过限位接头与下芯轴的配合实现变径可控，在保证钻柱具有稳定居中度的同时，提高井壁质量和钻井效率。
复合控制稳定

[发明专利]钻柱全旋转液力控制器试验台架-CN202210158219.9有效
发明人：田家林;唐磊;熊长青;毛兰辉;宋豪林;王卓汉 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2022-02-21 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明属于油气井工程与机械工程领域，具体涉及钻柱全旋转液力控制器试验台架。采用的技术方案为：钻柱全旋转液力控制器试验台架，所述钻柱全旋转液力控制器试验台架包括台架基体、驱动装置、进水装置、辅助装置、回水装置、联轴器、测试仪器及负载装置。所述驱动装置包括调速电机、减速器、齿轮和升降机构；所述进水装置包括静止轴、箱体、驱动轴，同时实现进水和驱动功能；辅助装置包括滚动支撑、液压缸、支撑架、驱动电机，辅助支撑被测试工具；回水装置包括腔体、快拆接头、安装架，传递扭矩和回水；负载装置模拟底部负载。本发明提供一种用于液力钻井工具压力、扭矩、转速同步测量的钻柱全旋转液力控制器试验台架，操作简单、试验高效。
钻柱全旋转控制器试验台架

[发明专利]井下信号接收及发射装置-CN202110526408.2有效
发明人：田家林;熊长青;唐磊;宋豪林;毛兰辉;杨琳 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2021-05-14 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： E21B47/18 文献下载
摘要：本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种井下信号接收及发射装置。具体技术方案为：井下信号接收及发射装置包括接收部分、控制装置、机械总成和发射机构；井下信号接收及发射装置工作时，接收部分接收下端仪器所传输的信号，控制装置对接收信号进行处理，控制电机驱动转动套筒，使机械总成执行工作；机械总成驱动芯轴，使转子连续规律转动。旋转时转子与定子的过流面积变化而产生连续的脉冲，在地面监测压力波形的变化，并通过译码，计算得到测量数据；本发明的井下信号接收及发射装置可以实时获取定向钻进过程中的工程参数和地质参数，以便对钻井轨迹和钻进参数进行合理调整，实现井下定向钻进过程的随钻测控。
井下信号接收发射装置

[发明专利]全金属智能控制动力钻具-CN202310374442.1在审
发明人：田家林;宋俊阳;查磊;李恒;任堰牛;邢春雨;杨琳;冉龙 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21B6/02 文献下载
摘要：本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及全金属智能控制动力钻具。采用的技术方案为：所述全金属智能控制动力钻具包括电控模块、动力模块与传动模块；电控模块通过电磁铁确定连杆阀的轴向位置并通过电机控制连杆阀与活塞的连接；动力模块中钻井液液压与弹簧反作用力推动双蜗杆轴向运动，同时在外壳内表面的蜗形内齿作用下周向运动，单向轴承保证动力模块只传递单方向运动；传动模块通过TC轴承对动力模块轴向限位并传递周向运动、钻压与扭矩给下部钻具。本发明提供了一种全金属智能控制动力钻具，适用于各类深井勘探，钻力强劲，成本低，适用性强。
全金属智能控制动力

[发明专利]复合定向钻井的控制装置与使用方法-CN202111366058.4有效
发明人：田家林;何禹;任堰牛;贺一烜;毛兰辉;文峰;宋俊阳;宋豪林;吴雨航;杨琳 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合定向钻井的控制装置与使用方法，包括上接头、复位模块、执行控制模块、辅助模块、防掉模块和下接头。其技术方案是：复合钻进时，该控制装置的花键处于啮合状态，芯轴带动与下接头相连的井底钻具组合一起转动；定向滑动钻进时，增加钻压，钻压从上部钻柱传递给上接头，压缩控制装置中的碟簧，使得花键处于脱离状态，外壳将不会带动芯轴转动；当减小钻压时，控制装置依靠碟簧的推力复位，花键重新处于啮合状态，此时处于复合钻进状态。本发明的利用钻压实现复合定向钻井的控制装置，能够实现在复合钻进与定向滑动钻进之间的切换，提高钻井效率，减少卡钻风险，并且大幅度节约成本。
复合定向钻井控制装置使用方法

[发明专利]定向井液力离合钻柱全旋转控制器-CN202310783881.8在审
发明人：田家林;查磊;滕林;毛兰辉 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种定向井液力离合钻柱全旋转控制器，包括旋转总成、动力总成、控制总成；其具有两种工作状态：复合钻进和定向钻进。根据工具面的变化，调整上部钻柱转速或钻井液排量，从而改变控制器工作状态，完成定向钻进工作。定向井液力离合钻柱全旋转控制器成本低、安全可靠性性高。定向时，钻柱保持旋转极大地减小了钻柱系统的摩阻，减轻了钻头的粘滑振动现象，从而提高机械钻速，该项技术的研发对石油行业具有重要意义。
定向井离合钻柱全旋转控制器

[发明专利]叶轮式差速扭力冲击器-CN201810129890.4有效
发明人：田家林;张堂佳;杨琳;林晓月;杨毅;朱志;李居瑞 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2018-02-08 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种叶轮式差速扭力冲击器，解决了钻井过程中钻头产生的粘滑振动现象。其技术方案为：由上接头、动力总成、冲击总成、和下接头组成，上接头上部与钻杆连接，下部与动力总成连接，动力总成在钻井液的冲击作用下产生高速旋转运动，进而带动法兰传动轴旋转；一方面法兰传动轴通过传动轴、传动销带动偏心冲击锤高速旋转；另一方面带动外齿轮转动，与内齿轮壳体啮合，将一个较低的转速传递给内齿轮壳体，进而带动冲击传动轴以一个较低的转速转动；从而与偏心冲击锤形成转速差，产生冲击作用，并将碰撞产生的扭转振动通过冲击传动轴传递到下接头。本发明可以持续产生扭转冲击振动，提高钻头破岩效率，有效避免卡钻和粘滑现象产生。
叶轮式差速扭力冲击

[发明专利]螺杆式周向冲击钻井工具-CN201810859204.9有效
发明人：田家林;熊洁;张堂佳;杨琳;林晓月;杨毅 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2018-07-31 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B6/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种螺杆式周向冲击钻井工具，减轻钻井过程中钻头产生的粘滑振动现象。其技术方案为：由动力总成、万向轴总成，传动总成和冲击总成组成，动力总成上部与钻杆连接，下部依次连接万向轴总成、传动总成和冲击总成，下部与钻头连接；工作时，钻井液从上接头进入驱动螺杆转动，依次带动相连的螺杆传动轴，齿轮传动轴转动，进而带动齿轮转动，通过齿轮啮合，使得从动齿轮带动冲击锤转动碰撞冲击壳体产生冲击作用，并将碰撞产生的扭转振动传递到下接头，最终传递到钻头，破碎岩石。本发明可以持续产生扭转冲击振动，提高钻头破岩效率，有效减少甚至避免卡钻和粘滑现象产生，均衡扭矩，保护钻头，延长钻头使用寿命，提高钻井速度。
螺杆冲击钻井工具

[发明专利]叶轮式轴向和周向复合冲击器-CN201711087197.7有效
发明人：田家林;朱志;杨琳;胡书辉;罗淇;李居瑞;杨毅;张堂佳;林晓月;丁泽泉 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2017-11-07 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种叶轮式轴向和周向复合冲击器，包括转换接头、马达总成和冲击总成。所述的马达总成前端连接冲击总成，后端连接转换接头，通过马达总成的叶轮将液体能量转化为旋转的机械能，从而带动冲击总成的旋转阀旋转，由于在旋转阀和阀盖都开有孔，使钻井液周期性进锤头和锤体筒腔内，在液体的推动下锤头周期性撞击锤体筒产生周向震击，同时旋转阀和阀盖的轴向孔周期性错位使液体压力变化，产生高频的轴向震动，并通过下接头将轴向和周向冲击力传递到钻头，消除粘滑现象，保护了钻头，从而提高钻头破岩效率。本发明叶轮式轴向和周向复合冲击器利用钻井液产生轴向和周向两种冲击，能有效提高钻井效率。
叶轮轴向复合冲击

[发明专利]利用凸轮四杆机构实现自动垂直钻井的井下工具-CN201810069955.0有效
发明人：田家林;黎根银;杨琳;何虹志;周思奇;周仪;熊洁 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2018-01-24 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21B7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于石油钻井等领域中的利用凸轮四杆机构实现自动垂直钻井的井下工具，将旋转运动转化为轴向运动，再将轴向运动转化为径向运动，在钻进过程中，当井斜发生时，偏重套管较重一侧在重力作用下通过轴承a和轴承c自动旋转到井眼低边，带动连杆座旋转，使连杆a和连杆b始终位于井眼高边，上接头带动中心管旋转，滚轮座随中心管同步转动使凸轮上下往复运动，从而带动连杆a和连杆b连续推向井壁，产生一个周期性的反作用力来纠正井斜，实现正常钻进，提高钻井效率。本发明的利用凸轮四杆机构实现自动垂直钻井的井下工具可以有效纠正井斜，保证垂直钻进的精度，从而提高钻井效率与井眼质量，节约生产成本。
利用凸轮机构实现自动垂直钻井井下工具

[发明专利]实现钻柱全旋转定向的控制装置-CN202111366320.5有效
发明人：田家林;宋豪林;杨应林;文峰;熊长青;何禹;毛兰辉;宋俊阳;吴雨航 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：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。
实现钻柱全旋转定向控制装置

[发明专利]无限级智能滑套-CN202210773755.X有效
发明人：田家林;毛兰辉;任堰牛;李恒;杨琳;宋豪林;李俊;查磊;何波;张哲;魏鈺 -专利权人：西南石油大学;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2022-07-01 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种石油天然气压裂工具，尤其涉及一种无限级智能滑套，具体技术方案为：无限级智能滑套包括滑套部分、飞镖部分和控制部分；滑套部分包括上套管、下套管和活塞；飞镖部分包括内管、上卡扣、下卡扣、压裂球、球座卡套、球座卡盘、橡胶皮碗、定位销定、传动轴、支撑轴、传动齿轮和轴承；控制电路包括应变传感器、采集电路、控制电路、电源和驱动电机。飞镖具有激活和未激活两种状态，飞镖初始状态为未激活状态，投放过程中可自由通过任意滑套，飞镖通过一个滑套进行一次计数，经过目标位置的前一个滑套时，飞镖从未激活切换到激活状态，到达指定滑套时打开活塞形成憋压打开套管上的压裂活塞，实现压裂效果。
无限智能

[发明专利]基于涡轮与齿轮的扭力冲击器-CN201810130681.1有效
发明人：田家林;张堂佳;杨琳;林晓月;杨毅;朱志;李居瑞 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2018-02-08 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于涡轮与齿轮的扭力冲击器，解决了钻井过程中钻头产生的粘滑振动现象。其技术方案为：由涡轮总成、转换接头、冲击总成组成，涡轮总成在钻井液的冲击作用下产生高速旋转运动，进而带动法兰传动轴旋转；一方面法兰传动轴通过传动轴、传动销带动偏心冲击锤高速旋转；另一方面带动外齿轮转动，与内齿轮壳体啮合，将一个较低的转速传递给内齿轮壳体，进而带动冲击传动轴以一个较低的转速转动；从而与偏心冲击锤形成转速差，产生冲击作用，并将碰撞产生的扭转振动通过冲击传动轴传递到下接头。本发明可以持续产生扭转冲击振动，提高钻头破岩效率，有效避免卡钻和粘滑现象产生。
基于涡轮齿轮扭力冲击

[发明专利]分体式单牙轮钻头-CN201810495883.6有效
发明人：田家林;何虹志;杨琳;熊洁;周仪;周思奇;黎根银 -专利权人：西南石油大学;南通谐铭科技有限公司;四川谐铭科技有限公司
申请日： 2018-05-22 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21B10/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种分体式单牙轮钻头，其主要由牙爪、牙轮下体、牙轮上体、牙齿、保径齿、钢球、塞销、油嘴、堵油塞、矩形密封圈组成。牙爪通过其下端偏置的牙掌轴颈与牙轮下体、牙轮上体相连接，牙轮下体、牙轮上体在钻进过程中既随钻头体公转，又各自绕着牙掌轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务。本发明的分体式单牙轮钻头采用分体式结构，牙轮小端齿圈以及中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率，并且牙轮下体、牙轮上体采用锥形体结构，适用于破碎较硬地层，有助于延长其有效使用寿命。
体式牙轮钻头

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