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[发明专利]一种激光钻井试验装置及试验方法-CN202111661937.X在审
发明人：闫静;王德贵;左永强;王霞;邓荣;惠坤亮;吴小雄 -专利权人：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司;宝鸡石油机械有限责任公司;中国石油天然气集团有限公司
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光钻井试验装置，包括试验操作台、激光钻井试验台架主体、激光钻井工具、岩石、冷却除尘设备部分；本发明还公开了一种激光钻井试验方法，本试验方法是基于试验装置模拟激光钻头钻进过程中测试出钻井参数，是利用激光钻头的光束照射加热岩石，降低岩石可钻性，激光钻头的切削齿刮切或冲击岩石，使接触岩石破碎形成岩屑的破岩方法；本试验装置结构简单操作方便，专用于钻进破岩试验。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。
一种激光钻井试验装置试验方法

[发明专利]牙轮钻机的控制方法和微机自动控制系统-CN92106897.2无效
发明人：张初海;陈扬;杨晔;王随平 -专利权人：长沙矿山研究院
申请日： 1992-04-23 - 公布日： 1996-03-06 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：牙轮钻机的控制方法和微机自动控制系统，涉及牙轮钻机钻孔过程和调平操作的控制技术，以及钻孔岩性的自动记录。本发明提供一种牙轮钻机钻进过程的控制方法和微机自动控制系统，能使钻机根据被钻凿岩层的变化优化匹配钻具的转速和轴压，使钻机处于优良的钻进状态。本发明的基础为牙轮钻进岩石可钻性指数，由它来表征牙轮钻进过程中岩石对钻头破碎作用的阻抗程度。该系统利用一种独特的控制模型，使钻具的转速和轴压与被钻凿岩层的性质、回转扭矩和钻机振动的超限量有关。
牙轮钻机控制方法微机自动控制系统

[实用新型]一种测定岩石可钻性的试验装置-CN201922350632.1有效
发明人：孟英峰;黄飞云;石祥超;李皋;李永杰 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2019-12-24 - 公布日： 2020-04-07 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种测定岩石可钻性的试验装置，包括机架、设置于机架内的驱动装置、破岩钻压装置以及微型钻头破岩钻压的测量机构；所述破岩钻压装置包括伸缩钻杆与微型钻头，所述伸缩钻杆的一端与驱动装置的输出端连接，另一端与微型钻头连接；所述微型钻头破岩钻压的测量机构包括设在伸缩钻杆上的压力传感器、扭矩传感器以及游梁升降机构上的位移传感器；所述压力传感器、扭矩传感器以及位移传感器均与控制系统电连接。本实用新型解决了岩石的可钻性评价困难的技术问题，具有设计新颖，操作简单方便，实验测量过程实现全自动，极大地提高了单次实验测试的效率，节约实验时间与成本的优点。
一种测定岩石可钻性试验装置

[发明专利]一种爆炸冲击波-机械钻井破岩装置-CN201811574806.6有效
发明人：黄志强;周操;马亚超;张文琳;谢豆;朱晶 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-12-21 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：导线、钻头、钻井液流道、喷嘴、短节组成；短节由弹簧、挡板、点火装置、爆炸腔室、形状记忆合金壁、楔形通道组成；炸药和空气混合物在爆炸腔室被引爆产生冲击波，冲击波通过不断地反射最终形成平面冲击波，经过喷嘴对岩石造成冲击损伤，受损岩石在钻头的进一步作用下破碎；形状记忆合金壁采用具有超弹性的形状记忆合金，在高温相奥氏体状态下受到冲击波作用产生较大变形，冲击波减弱后自动恢复，避免了短节在爆炸中损坏。本发明通过冲击波损伤岩石，削弱了岩石强度，提高了岩石可钻性，提高了钻速，减少钻头的磨损，降低钻井的成本。
一种爆炸冲击波机械钻井装置

[实用新型]一种爆炸冲击波-机械钻井破岩装置-CN201822159739.3有效
发明人：黄志强;周操;马亚超;张文琳;谢豆;朱晶 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2018-12-21 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：导线、钻头、钻井液流道、喷嘴、短节组成；短节由弹簧、挡板、点火装置、爆炸腔室、形状记忆合金壁、楔形通道组成；炸药和空气混合物在爆炸腔室被引爆产生冲击波，冲击波通过不断地反射最终形成平面冲击波，经过喷嘴对岩石造成冲击损伤，受损岩石在钻头的进一步作用下破碎；形状记忆合金壁采用具有超弹性的形状记忆合金，在高温相奥氏体状态下受到冲击波作用产生较大变形，冲击波减弱后自动恢复，避免了短节在爆炸中损坏。本实用新型通过冲击波损伤岩石，削弱了岩石强度，提高了岩石可钻性，提高了钻速，减少钻头的磨损，降低钻井的成本。
冲击波形状记忆合金岩石钻头短节爆炸冲击波本实用新型机械钻井破岩装置喷嘴爆炸腔炸药涡轮发电机组奥氏体状态冲击波作用空气混合物平面冲击波岩石可钻性钻井液流道挡板冲击损伤点火装置楔形通道自动恢复超弹性传输管大变形高温相弹簧钻杆反射磨损钻井破碎损伤受损削弱爆炸

[发明专利]一种复杂难钻地层的个性化钻头动态设计方法-CN201910124488.1有效
发明人：刘清友;朱海燕 -专利权人：成都理工大学
申请日： 2019-02-19 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂难钻地层的个性化钻头动态设计方法，它包括以下步骤：S1、获取所钻地层的岩石可钻性指标；S2、进行钻头牙齿破岩数字仿真分析和齿圈及钻头复合破岩实验，建立井底岩石互作用力学模型；S3、建立钻柱‑钻头‑岩石系统耦合整体动力学模型；S4、针对复杂难钻地层的岩石力学性能，进行牙齿形状、布齿密度、冠部形状和保径结构设计；S5、利用计算流体动力学理论与数值模拟方法，优化钻头喷嘴和水力结构参数；S6、采用牙齿材料脱钴强化技术
一种复杂地层个性化钻头动态设计方法

[实用新型]一种岩石可钻性实验用可变齿钻头模型-CN201920695024.1有效
发明人：王佟;林中月;黄勇;董东林;王玥 -专利权人：北京大地高科地质勘查有限公司
申请日： 2019-05-16 - 公布日： 2019-12-27 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种岩石可钻性实验用可变齿钻头模型，其特征在于：所述的螺纹接头位于上壳体上部，能够连接上部管柱，所述的上壳体与下壳体通过螺纹连接，所述的垫片外径与上壳体的内径相互配合，所述的垫片上部与上壳体接触最终实现评价钻头齿长对机械钻速的影响的目的。
上壳体钻头钻头套筒垫片本实用新型下壳体底面岩石可钻性调整垫片厚度控制机械钻速螺纹接头螺纹连接钻头模型上部管实验用下壳体钻头齿可变凸台配合取出伸出

[发明专利]一种钻井参数优化方法-CN202011551487.4在审
发明人：曾强;马双富;曾钘;张翼翔;吴显科;王小怡;刘美万 -专利权人：四川宏华电气有限责任公司
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻井参数优化方法，包括以下步骤：S1：设定初始数据；S2：开始钻进；S3：收集训练样本；S4：到达预设钻进距离后，计算目标参数的最优解；S5：根据目标参数的最优解，预测并输出最优钻井控制参数；S6：判断是否达到试钻距离，若未达到试钻距离，返回步骤S2，并以S5中的最优钻井控制参数作为开始钻井前的初始数据；S7：若达到试钻距离，则输出最优钻井控制参数。本发明通过试钻寻优方法，使ROP或MSE寻优模型采用纯数据驱动，无需考虑岩石可钻性和钻头磨损等因素；同时，利用地面参数，实时拟合目标函数模型，获取优化钻压、转速值，有效提高机械钻速，并缩短钻井周期，提升钻井系统的自动化
一种钻井参数优化方法

[发明专利]一种岩石的可钻性级值的预测方法-CN202011442149.7在审
发明人：苏强;郭建华;胡锡辉;曹权;沈欣宇;何飞;马天寿;张玉婷 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本申请公开了一种岩石的可钻性级值的预测方法，属于石油和天然气的勘探开发技术领域。所述方法包括：获取位于目标井底的目标岩石的围压；获取目标岩石的井筒液柱压力；获取第一可钻性级值，第一可钻性级值是指目标岩石在常压条件下的可钻性级值；调用可钻性级值预测模型，对目标岩石的围压、井筒液柱压力以及第一可钻性级值进行处理，得到第二可钻性级值，第二可钻性级值是指目标岩石在目标井底的井底压力条件下的可钻性级值。本申请实施例提供了一种确定实际井底压力条件下岩石的可钻性级值的方法，提升了确定岩石的可钻性级值的准确性，实现了更加有针对性地进行钻头选型等，且有助于提升钻井速度。
一种岩石可钻性级值预测方法

[发明专利]液相放电等离子体冲击波PDC钻头-CN201811171756.7有效
发明人：张辉;蔡志翔;李军;余庆 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2018-10-09 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： E21B10/42 文献下载
摘要：本发明为一种液相放电等离子体冲击波PDC钻头，包括钻头本体，钻头本体的一端沿周向间隔设置钻头刀翼，钻头刀翼上设置能机械切削岩石的切削齿，钻头本体的中心处设置钻井液流道，钻头本体的一端的中心处贯通设置与所述钻井液流道连通的中心水眼，中心水眼内连接设置中心冲击波发生器，钻头本体的一端的侧壁上贯通设置与所述钻井液流道连通的边水眼，边水眼内连接设置边冲击波发生器，中心冲击波发生器和边冲击波发生器用于产生能冲击破碎岩石的液相放电等离子体冲击波该钻头以液相放电等离子体冲击波破岩为主，机械破岩为辅，改善岩石可钻性，加快钻井速度，提高硬地层破岩效率，钻头寿命高，有利于推广使用。
钻头本体冲击波发生器等离子体冲击波钻井液流道液相放电破岩贯通设置中心水眼钻头刀翼内连接中心处水眼连通岩石放电等离子体岩石可钻性冲击破碎机械切削周向间隔钻头寿命冲击波切削齿设置边硬地层钻头侧壁种液钻井

[发明专利]一种深部地层岩石原位可钻性级值预测方法-CN202310718008.0有效
发明人：王子振;陈冠霖;周卫东;张锐;倪红坚;王成文;李罗鹏;黄勇;武加锋;王鹏 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明属于石油勘探开发工程领域，涉及一种深部地层岩石原位可钻性级值预测方法，包括以下步骤：收集目标区块地层特性数据、已钻井岩石力学特性数据及测、录井数据；确定深部地层岩石原位可钻性级值预测所需输入参数；利用所述地层特性数据、已钻井岩石力学特性数据及测、录井数据计算所述深部地层岩石原位可钻性级值所需输入参数；建立可钻性级值预测值与输入参数之间的多元线性回归模型；对比多元线性回归模型计算的可钻性级值预测值与真实值差异本发明建立了一种深部地层岩石原位可钻性级值预测方法，充分考虑了深部地层岩石原位状态下的可钻性级值多种影响因素，有效提高了深部地层岩石原位可钻性级值预测准确性与合理性。
一种地层岩石原位可钻性级值预测方法

[发明专利]一种冲击方式下岩石的可钻性测试装置及实验方法-CN202110402832.6有效
发明人：黄奎林;杨迎新;李皋 -专利权人：西南石油大学;成都为一石油科技有限公司
申请日： 2021-04-14 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01N3/38 文献下载
摘要：一种冲击方式下岩石的可钻性测试装置及实验方法，其特征在于：测试装置包括机架、电锤、连杆、微型钎头、扶正器、加压连接装置、岩石加持装置，位移传感器。本发明提供一种冲击方式下岩石的可钻性测试装置，能够模拟钎头冲击方式破碎岩石过程，为岩石冲击条件下可钻性测试提供装备；实验方法中考虑到岩石在冲击破碎过程中脆性特点，采用固定微型钎头的作用时间，通过微型钎头的位移来区分不同岩样的可钻性级别
一种冲击方式岩石可钻性测试装置实验方法

[发明专利]基于钻孔回转速度、扭矩、轴压判断岩石可钻性的方法-CN202211645124.6在审
发明人：孙铭辰;钟小宇;吴春阳;桓柳;高长茂;王雪松;刘震宇;王海齐 -专利权人：鞍钢集团矿业有限公司
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及基于钻孔回转速度、扭矩、轴压判断岩体可钻性的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，进行钻进试验，实时采集钻进轴压、转速、扭矩，并绘制时程曲线；步骤2，建立建立多元线性回归模型；步骤3，求解步骤2中所述多元线性回归模型，得到回归系数ai；步骤4，建立可钻性标准正态分布函数，定义的可钻性指标为f(Kz)，步骤5划分可钻性等级，并根据可钻性等级评价岩体的可钻性。通过提取现场钻机钻进炮孔的相关数据，带入公式进行分析，划分可钻性等级，并根据可钻性等级评价岩体的可钻性。
基于钻孔回转速度扭矩判断岩石可钻性方法

[发明专利]基于地层岩石破碎比功计算的井眼轨迹识别方法及装置-CN202111280130.1在审
发明人：刘天恩;李国韬;金根泰;夏焱;袁光杰;乔磊;路立君;董京楠;郑李;车阳;付盼;张弘;李景翠;庄晓谦;万继方 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司;中国石油集团工程技术研究院有限公司
申请日： 2021-10-31 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了基于地层岩石破碎比功计算的井眼轨迹识别方法及装置，属于油气钻井工艺技术领域。首先进行地层岩石抗钻特性实验测试，测定相关参数；分别获得可钻性级值测定条件下的岩石破碎比功；根据测井数据、可钻性级值和破碎比功建立三者的函数关系；利用测井数据计算地层岩石破碎比功剖面曲线；根据实钻资料中的钻压、转速、钻时、钻头直径信息直接推导获得实钻破碎比功计算模型并获得剖面曲线；根据两种破碎比功计算模型所获得的剖面曲线进行关联性分析；对地层岩石抗钻强度测试与破碎比功剖面分析方法进行检验；利用相似性原理，通过曲线提取相似性指标参数
基于地层岩石破碎计算轨迹识别方法装置

[发明专利]基于井壁-钻柱-钻具-钻头-岩石系统的钻井模拟方法-CN201810963375.6在审
发明人：吴剑 -专利权人：苏州安能捷工具有限公司
申请日： 2018-08-22 - 公布日： 2020-03-20 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于井壁‑钻柱‑钻具‑钻头‑岩石系统的钻井模拟方法，属于石油天然气的勘探开发领域，旨在提供一种为现场进行钻井提速评价提供参考依据的基于井壁‑钻柱‑钻具‑钻头‑岩石系统的钻井模拟方法，其技术方案要点是建立基于井壁‑钻柱‑钻具‑钻头‑岩石系统的有限元模型具体步骤如下：S1：建立包括井壁、钻杆、钻具、钻头以及岩石的有限元仿真网格模型；S2：用数据采集系统对不同的取样岩石进行不同井压和不同受力测试，获取数据用于有限元模型计算；S3：分别建立钻具与井壁随机接触碰撞模型和钻头与岩石之间的互作用模型。通过数据采集系统对采样的岩石进行实验，获取的数据更加真实可靠，在实际应用中根据可实施性。
基于井壁钻柱钻头岩石系统钻井模拟方法