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[发明专利]机械冲击-高压喷射联合破岩方法及发生装置-CN202210355528.5在审
发明人： 纪照生;徐泓;李帮民;李忠寿;蒋金宝;王惠文 -专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： E21B6/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种机械冲击‑高压喷射联合破岩发生装置，通过一定的方法或装置使钻头在旋转的同时产生冲击振动，高频振动的瞬时应力集中促使岩石内部裂隙产生并迅速的扩展，损伤弱化岩石强度。与此同时通过一定的方式使常规钻井液的部分或全部增压到一定的程度喷射到损伤弱化岩石表面，侵入振动冲击产生的裂隙。裂隙在高压喷射的劈裂作用下扩展、交汇，为后续钻头切削破碎创造条件，提高其破碎效率。本发明还公开了一种机械冲击‑高压喷射联合破岩方法，提高钻井速度，缩短建井周期，实现油气资源的经济高效开采。
机械冲击高压喷射联合方法发生装置

[实用新型]一种井下增压装置-CN202220778263.5有效
发明人： 纪照生;王旭明;陈梦龙;刘化伟 -专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种井下增压装置，包括：壳体及设置于壳体内的传动机构、曲轴、活塞杆、活塞腔和转换接头；壳体的上端用于对接钻柱；曲轴沿壳体的径向设置，传动机构能够将钻井液的轴向机械能转变为曲轴的转动，进而由曲轴的弯曲部分带动活塞杆上下往复运动；活塞杆的下端插入活塞腔的内腔最上段，壳体的内腔向内腔最上段单向连通；转换接头固定于活塞腔的内腔第二段，内腔最上段向转换接头的内腔单向压力连通，转换接头用于连接钻头水眼；活塞腔的内腔第三段与壳体的内腔连通；活塞腔的内腔最下段用于对接钻头。通过本方案能够使得活塞杆的下端上下往复压缩活塞腔的内腔最上段，而且随着曲轴的不断转动，可使得活塞腔能够产生脉冲高压喷射。
一种井下增压装置

[实用新型]一种井下增压装置-CN202220802321.3有效
发明人： 纪照生;王自民;梁应红;陈梦龙 -专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种井下增压装置，包括：壳体及设置于其内的转变机构、传动轴、活塞杆、复位机构、活塞腔和转换接头；壳体的上端对接钻柱；转变机构能够将钻井液的轴向机械能转变为传动轴的周向转动；传动轴与活塞杆之间设有联动结构，联动结构能够在传动轴转动时使活塞杆向下位移；复位机构能够使活塞杆向上复位；活塞杆的下端插入活塞腔的内腔最上段，壳体的内腔向内腔最上段单向连通；转换接头固定于活塞腔的内腔第二段，内腔最上段向转换接头的内腔单向压力连通，转换接头连接钻头水眼；活塞腔的内腔第三段与壳体的内腔连通；活塞腔的内腔最下段对接钻头。通过本方案的井下增压装置能够产生脉冲高压喷射，具有增压便捷和增压效果好等特点。
一种井下增压装置

[实用新型]一种水力振荡纵向冲击器-CN202121814869.1有效
发明人：陈小元;王委;严忠;纪照生;嵇然 -专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化华东石油工程有限公司
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种水力振荡纵向冲击器，包括相连接的外筒和下接头，外筒内腔设有芯轴，芯轴上部设有螺旋叶片，螺旋叶片下方设有多个芯轴进水孔，其下方的芯轴小直径段从分隔板中穿过，分隔板支撑在外筒中；芯轴小直径段的上部对称设有上排压孔，底部对称设有下排压孔，两者呈十字形分布；分隔板下方设有内罩，内罩顶盖旋接在芯轴上；内罩上部设有上泄流孔，下部设有呈十字形分布的下泄流孔；内罩的内腔设有冲锤，冲锤的上部对称设有液压槽，底部设有插榫，插榫之间的槽口与液压槽呈十字形分布，冲锤插榫对应嵌入下接头的导向槽中，导向槽下方设有多个下接头进水孔。该冲击器可以充分地利用水力能量，使钻头旋转的同时纵向振动，提高破岩效率。
一种水力振荡纵向冲击

[实用新型]一种水力复合振动冲击器-CN202121814734.5有效
发明人：陈小元;樊继强;严忠;王委;纪照生;谷子昂 -专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化华东石油工程有限公司
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种水力复合振动冲击器，包括外筒体，外筒体内腔设有芯管，芯管的顶部支撑在上扶正器的中心，上扶正器的圆周上均匀分布有过流孔，芯管的上部圆周均匀分布有芯管进水孔，芯管的下部圆周均匀分布有芯管出水孔，芯管的下端连接有动盘阀，动盘阀的下方设有静盘阀，芯管的中段外周中心对称设有扇形撞锤，扇形撞锤位于砧子的扇形腔中，扇形腔大于扇形撞锤的部分形成液压腔，芯管上设有竖向缝口与相应的液压腔相通；砧子的上方固定有弹簧座，弹簧座的顶部位于芯管进水孔的下方，弹簧座的内腔安装有与芯管相连的扭簧。该水力复合振动冲击器可以充分地利用水力能量，使钻头在旋转工作的同时产生纵向振动和周向扭矩，提高破岩效率。
一种水力复合振动冲击

[发明专利]一种水力复合振动冲击管柱-CN202110894997.X在审
发明人：陈小元;樊继强;严忠;王委;纪照生;谷子昂 -专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化华东石油工程有限公司
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种水力复合振动冲击管柱，包括依次连接在钻杆下端的扭转振动冲击器、纵向振动冲击器和钻头，扭转振动冲击器的扭冲外壳体内腔设有芯管，芯管的顶部支撑在上扶正器的中心，芯管上部圆周分布有芯管进水孔，芯管下部圆周分布有芯管出水孔，芯管的下端连接有上盘阀，上盘阀的下方设有下盘阀，芯管的中段外周设有扇形撞锤，扇形撞锤位于砧子的扇形腔中，扇形腔大于扇形撞锤的部分形成液压腔，芯管上设有竖向缝口与相应的液压腔相通；砧子上方固定有弹簧座，弹簧座顶部位于芯管进水孔的下方，弹簧座的内腔安装有与芯管相连的扭簧。该水力复合振动冲击管柱可以充分地利用水力能量，使钻头旋转的同时产生纵向振动和周向扭矩，提高破岩效率。
一种水力复合振动冲击管柱

[发明专利]水力振荡轴向冲击器-CN201911093882.X有效
发明人：史怀忠;纪照生;李云龙;陈振良;赵贺谦;宋恒宇 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2019-11-11 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明提供的水力振荡轴向冲击器包括外壳；设于外壳下端的冲击接头；设于外壳内的转动体，包括设有轴向流道的转轴及设在转轴外壁的多个螺旋叶片，转轴侧壁设有与轴向流道连通的导流孔和泄流孔，其外壁设有轨迹键；套设在转轴外的扰流板和分隔板，扰流板和分隔板分别具有多个沿周向间隔排布的第一和第二扇形翅片，相邻第一和第二扇形翅片之间分别形成第一和第二扇形开口；套设在转轴外的液动锤，其内壁设有与轨迹键配合的轨迹槽，冲击接头上端、液动锤下端、外壳内壁及转轴外壁之间限定出通过泄流孔与轴向流道连通的液压腔。本发明的水力振荡轴向冲击器能充分利用水力能量，使钻头在旋转工作的同时产生纵向振动，且伴有脉冲射流空化作用。
水力振荡轴向冲击

[发明专利]水力脉冲振动冲击装置及其钻井装置-CN202010161745.1在审
发明人：史怀忠;陈振良;李硕文;宋恒宇;纪照生;赵贺谦;刘才庚;嵇然 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2020-03-10 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： E21B7/24 文献下载
摘要：本申请公开一种水力脉冲振动冲击装置及其钻井装置，其中，一种水力脉冲振动冲击装置，包括：脉冲发生单元；所述脉冲发生单元能够周期性地改变过流面积以将流过的液体调制为脉冲射流；轴向振动冲击单元；所述轴向振动冲击单元能被所述脉冲射流所推动做轴向往复运动。所述脉冲发生单元包括：动力机构、以及脉冲机构；所述动力机构包括涡轮定子以及涡轮转子；所述脉冲机构包括动盘阀以及固定不动的定盘阀；所述涡轮转子通过中心轴连接所述动盘阀；所述动盘阀相对于所述定盘阀转动时将过流面积改变。该水力脉冲振动冲击装置及其钻井装置，以能够给钻头施加稳定均匀的轴向振动，提高钻头的破岩效率，同时保持钻头平稳钻进，进而提升钻井速度。
水力脉冲振动冲击装置及其钻井

[发明专利]液动复合冲击器及其控制方法-CN201910404516.5有效
发明人： 纪照生;侯新旭;史怀忠;陈振良;赵贺谦;宋恒宇 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2019-05-16 - 公布日： 2020-04-24 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种液动复合冲击器及其控制方法，其涉及石油钻井技术领域，液动复合冲击器包括：壳体，壳体内具有流道；设置在壳体的流道中的定子、转子，定子上具有过流通道，转子插入定子中且能发生转动，转子的侧壁上具有叶轮，转子的另一端开设有开孔，转子的侧壁上开设有连通开孔的孔洞；转子的侧壁上开设有与开孔连通的第一缺口；套设在转子上的转子外套，转子外套的侧壁上开设有第二缺口；钻头接头，钻头接头的一端具有多个受冲击单元；等等。本申请能够利用井底钻井液能量带动钻头产生轴向和扭转冲击力，辅助钻头破岩，以解决现有冲击器结构复杂，存在死点且冲击效率低的问题，从而提高深井、大斜度井的钻井速度，延长钻头寿命。
复合冲击及其控制方法

[发明专利]超声波高频冲击钻井装置-CN201810110656.7有效
发明人：宋恒宇;李根生;史怀忠;陈振良;纪照生;赵贺谦 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2020-01-24 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种超声波高频冲击钻井装置，该超声波高频冲击钻井装置包括：中空的外壳体，其下部连接有外部钻头；设置在所述外部钻头中的超声波变幅杆；固定在所述超声波变幅杆下端的内部钻头；设置在所述超声波变幅杆上端的超声波换能器；所述外壳体的内侧至所述外部钻头之间形成有钻井液通道；动力机构，其包括：设置在所述钻井液通道中的涡轮，由所述涡轮驱动的交流发电机，与所述超声波换能器电性连接的变频器；所述涡轮能被所述钻井液通道中的钻井液驱动并带动所述内部钻头旋转，所述内部钻头的旋转方向与所述外部钻头的旋转方向相反。本发明能够提高钻井速度，降低钻井成本。
钻头超声波变幅杆钻井液通道高频冲击钻井装置超声波超声波换能器外部外壳体涡轮旋转方向相反交流发电机电性连接动力机构涡轮驱动钻井成本变频器中空的钻井液上端钻井驱动

[发明专利]用于测试钻井工具的实验架、实验系统及测试方法-CN201710998034.8有效
发明人：史怀忠;李根生;黄中伟;陈振良;宋恒宇;纪照生 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2019-01-25 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于测试钻井工具的实验架、实验系统及测试方法，所述用于测试钻井工具的实验架包括工具夹持机构和多根支柱(20)，该工具夹持机构含有与该多根支柱(20)一一对应的夹持臂(16)，夹持臂(16)的一端与支柱(20)连接，夹持臂(16)的另一端能够夹持固定待测钻井工具(8)，夹持臂(16)能够以支柱(20)的中心线为轴转动，夹持臂(16)能够伸缩。该用于测试钻井工具的实验系统能够综合评价待测钻井工具(8)的工作性能，得出工具的最佳工作状态和工作参数，为工作现场选择何种类型、尺寸的钻井工具提供支撑，达到减少井下事故发生的概率，实现工具工作特性的优化，节省开支和降低成本的目的。
用于测试钻井工具实验系统方法

[发明专利]连续油管调制井底局部欠平衡水力特性测试系统及方法-CN201711233878.X有效
发明人：史怀忠;陈振良;赵贺谦;纪照生;宋恒宇;史晓梅 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2018-09-25 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续油管调制井底局部欠平衡水力特性测试系统及方法，该系统包括：实验架，实验架上设置有提升装置；设置在实验架上的顶部驱动装置；设置在提升装置与顶部驱动装置之间的拉力计；连接在顶部驱动装置下端的模拟管柱，连续油管，埋设在所述地表以下的模拟井筒，模拟井筒的上端设置有井筒封盖，模拟井筒下部设置有岩样；设置在可视化钻杆和回流装置处的图像采集装置；与连续油管和回流装置连通的地面管汇，地面管汇包括设置有水箱和泥浆泵的供液管路和设置有调压阀和振动筛的出液管路；与提升装置、拉力计、图像采集装置电性连接的调控终端；多个压力检测件。利用本发明能够进行连续油管调制井底局部欠平衡水力特性测试。
连续油管调制井底局部平衡水力特性测试系统方法

[发明专利]液动冲击器-CN201610233873.6有效
发明人：李玮;纪照生;徐彤鑫;皮彦夫;刘丽;孙文峰 -专利权人：东北石油大学
申请日： 2016-04-16 - 公布日： 2018-02-23 - 主分类号： E21B4/06 文献下载
摘要：本发明涉及的是液动冲击器，这种液动冲击器包括本体、增阻器、隔压筒、冲击体、砧子，本体为一中空圆柱体，增阻器固定在本体上部，砧子固定在本体下部，砧子伸入到本体中，砧子和增阻器之间为隔压筒，隔压筒下端与砧子上端咬合在一起；冲击体与砧子内腔相通，砧子内固定喷嘴，冲击体设置在隔压筒内，冲击体外壁与隔压筒内壁相配合，冲击体下端面与砧子上端面相配合，约束冲击体做往复运动；增阻器中心具有一向下凸起，凸起为圆柱与圆锥结合体，冲击体为外部带有台阶的筒状体，增阻器的凸起与冲击体上端口相对应。本发明充分地利用了液动能量，使钻头在旋转工作的同时产生轴向振动，提高破岩效率。
冲击

[发明专利]一种分流式水力振荡周向冲击器-CN201510421540.1有效
发明人：李玮;纪照生;李士斌;孙晓峰;任永良;赵增伟 -专利权人：东北石油大学
申请日： 2015-07-17 - 公布日： 2017-10-10 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本发明涉及的是一种分流式水力振荡周向冲击器，这种分流式水力振荡周向冲击器的双母射流发生器顶在外壳接头内，液动锤安装在传动短接的上部，分流器和压盖位于双母射流发生器和液动锤之间，传动短接旋入外壳接头的下端并顶在压盖上；外壳接头内壁具有环形凹槽和泄流通道，环形凹槽与双母射流发生器外壁上的返液出口相对应设置，传动短接设置有引流孔；双母射流发生器为具有中心流道的柱形体，挡块将中心流道分隔成左右两个分流道，双母射流发生器内部的压力反馈通道的入口、出口均与中心流道相通；分流器将每个分流道再分成两部分，液动锤具有对称的弧形凸台，弧形腔容纳弧形凸台。本发明不存在薄弱部位，寿命长，冲击效果好。
一种分流水力振荡冲击

[发明专利]一种水力振荡周向冲击器-CN201510421490.7有效
发明人：李占东;李玮;纪照生;闫铁;皮彦夫;张立刚 -专利权人：东北石油大学
申请日： 2015-07-17 - 公布日： 2017-08-01 - 主分类号： E21B28/00 文献下载
摘要：本发明涉及的是一种水力振荡周向冲击器，这种水力振荡周向冲击器的外壳接头下端旋入传动短接，双母射流发生器顶在外壳接头内，双母射流发生器的侧柱插入液动锤凹槽内并配合形成两个分流道的泄压流道，液动锤位于传动短接上部，外壳接头内壁具有环形凹槽和泄流通道，环形凹槽与双母射流发生器外壁上的返液出口相对应设置，传动短接设置有导流孔；双母射流发生器为具有中心流道的柱形体，挡块将中心流道分隔成左右两个分流道，压力反馈通道的入口、出口均与中心流道相通；液动锤上部有凹槽，在凹槽两侧留有开口，液动锤还具有对称的弧形凸台，传动短接有容纳弧形凸台的弧形腔。本发明不存在薄弱部位，寿命长，冲击效果好。
一种水力振荡冲击

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