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[发明专利]一种具有转位刀翼的长寿命PDC钻头-CN201810103009.3有效
发明人：杨迎新;戚清亮;林敏;杨燕;林兆虎;吴敏 -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： 2018-02-01 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： E21B10/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有转位刀翼的长寿命PDC钻头，涉及一种用于钻井或地下钻孔的钻头，包括钻头体、转位刀翼和转位刀翼支承体，所述转位刀翼支承体延伸自钻头体或固定在钻头体上，所述转位刀翼上设置有切削元件构成转位切削结构，所述转位刀翼能够通过远程控制相对所述转位刀翼支承体由初始工作位经至少一次自转而转动至某一预设工作位并锁定，或由某一预设工作位经至少一次自转而转动至另一预设工作位并锁定。本发明在初始切削齿被磨损后能够在地面通过远程控制使新的切削齿代替已磨损切削齿继续钻进，从而使钻头在井下就能完成切削结构的单次甚至多次更新，实现“不起钻更新钻头”的效果。
一种具有转位刀翼寿命 pdc 钻头

[发明专利]一种冲切PDC钻头-CN202010463890.5有效
发明人：张春亮;包泽军;杨明;杨迎新;雷艳虹;段玉涛;代洋 -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： 2020-05-28 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21B10/36 文献下载
摘要：一种冲切PDC钻头，包括钻头本体、刀翼，刀翼与钻头本体固定相连或一体成型，刀翼上设置有切削齿，刀翼上还设置有保径段，自保径段处延伸有支承体，支承体上设置有冲击单元，冲击单元由滚动体、传动装置和冲击装置构成；所述滚动体能绕自身轴线转动，且所述滚动体的外轮廓在径向方向上与刀翼保径段的距离为L，其范围为‑d/4≤L≤d/4，d为切削齿直径；冲击装置由冲击杆和至少一个冲击齿组成。本发明在实现冲击破岩时无需配备冲击器工具，节约钻井成本的同时，改善切削齿侵入能力，提高破岩效率。
一种 pdc 钻头

[发明专利]一种复合钻头-CN202010464296.8有效
发明人：张春亮;杨迎新;包泽军;唐嘉诚;王不正;倪平虎 -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： 2020-05-28 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： E21B10/36 文献下载
摘要：一种复合钻头，包括钻头本体、刀翼、牙掌、牙轮，刀翼与钻头本体固定相连或一体成型，刀翼上设置有切削齿，牙轮与牙掌通过轴形成转动连接，牙轮上设置有牙齿，其特征在于，在复合钻头上设置有冲击单元，冲击单元由滚动体、传动装置和冲击装置构成；滚动体能绕自身轴线转动；冲击装置由冲击杆和至少一个冲击齿组成。本发明在提高破岩效率的同时，节约钻井成本，还能减少复合钻头周向振动。
一种复合钻头

[发明专利]一种具有自冲击能力的PDC钻头-CN202010464500.6有效
发明人：张春亮;杨迎新;包泽军;陈攀;张森林;钱齐;田鹏 -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： 2020-05-28 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21B10/42 文献下载
摘要：一种具有自冲击能力的PDC钻头，包括钻头本体、刀翼，刀翼与钻头本体固定相连或一体成型，刀翼上设置有切削齿，钻头本体上设置有支承体，支承体上设置有自冲击单元，自冲击单元由滚动体、传动装置和冲击装置构成；滚动体能绕自身轴线转动；冲击装置由冲击体和至少一个冲击齿组成；滚动体的转动能够通过传动装置实现冲击装置的冲击。本发明在实现冲击破岩时无需配备冲击器工具，节约钻井成本的同时，改善切削齿的侵入能力，提高破岩效率。
一种具有冲击能力 pdc 钻头

[发明专利]一种地热井用PDC钻头-CN202011538150.X有效
发明人：牛世伟;杨迎新;包泽军;张春亮;任海涛 -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： 2020-12-23 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： E21B10/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种地热井用PDC钻头，包括钻头体、切削齿、喷嘴和刀翼，刀翼设置于钻头体上，切削齿固定在刀翼上。至少一个刀翼上设有至少一个在该刀翼厚度方向上贯穿的刀翼内流道。刀翼内流道的存在，可以最大限度的增加钻头周围钻井液的流动性能，提高刀翼和切削齿的散热能力，保持钻头在低于周围地层温度的环境下工作。同时岩屑在前刀翼面上依附所需要的泥包床面积减小，极大的降低了岩屑在刀翼面上堆积的可能，从而达到降低引发钻头泥包风险的目的。
一种地热 pdc 钻头

[发明专利]一种强攻击性PDC钻头-CN202211310299.1在审
发明人：牛世伟;杨迎新;李皋;黄奎林;张春亮;李扬;高剑峰 -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： 2022-10-25 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21B10/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种强攻击性PDC钻头，包括钻头体、刀翼及刀翼上布置的PDC齿，钻头体上设置有喷嘴，所述PDC齿以刮切方式破岩，以过PDC齿与岩石接触的最低点做岩石的法线，法线将PDC齿切削路径上的岩石分为已切削部分和未切削部分，PDC钻头上至少有一颗PDC齿在切削岩石时其工作面全部处于已切削岩石部分一侧。本发明的PDC钻头，可以强化钻头的攻击性，提高钻头吃入岩石的能力，提高钻头破岩效率，同时可以使喷嘴对PDC齿进行良好的冷却和冲洗，降低钻头泥包的风险。
一种攻击性 pdc 钻头

[发明专利]一种具有高效散热能力的PDC切削齿-CN202210717866.9在审
发明人：李扬;曾艺;刘罗云;陈智杰;叶一亨;杨迎新 -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： 2022-06-21 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有高效散热能力的PDC切削齿，其结构包括高效散热硬质合金基座和与其相连的聚晶金刚石层。本发明通过将硬质合金基座的部分材料去除，把聚晶金刚石层工作面后的部分硬质合金基座暴露于钻井液中，形成肋板状的结构支撑聚晶金刚石层。采用肋板结构，在保证硬质合金基座对聚晶金刚石层支撑的前提下，能够增大聚晶金刚石层附近硬质合金基座与钻井液的接触面积，显著地提高PDC齿的散热能力，降低切削齿的温度梯度，有助于延长PDC齿的使用寿命。
一种具有高效散热能力 pdc 切削

[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，同时考虑钎头静态与动态冲击两种模式，测试结果与实际钻井条件更加吻合。
一种冲击方式岩石可钻性测试装置实验方法

[发明专利]井底岩石支撑维度的计算方法-CN201911058659.1有效
发明人：黄奎林;杨迎新 -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： 2019-11-01 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种井底岩石支撑维度的计算方法，属于油气井钻井工具设计领域。该方法考虑井底岩石形貌的差别，从岩石本来的受力状况出发，区域岩石受到周围岩石的压力、下部岩石的支持力、上部岩石的覆盖力，区域岩石的受力状况与区域的体积、周围岩石体积相关，提出一种井底岩石支撑维度的计算方法，能够定量的描述井底不同形貌的岩石，为钻头的布齿设计提供依据，从而提高钻头的综合性能。
井底岩石支撑维度计算方法

[发明专利]一种交叉切削PDC钻头及设计方法-CN202210075955.8在审
发明人：杨迎新;刘畅;蔡灿;李纪锐;任心禹;牛世伟;黄奎林 -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： 2022-01-23 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明公开了一种交叉切削PDC钻头及设计方法，属于石油天然气、矿山工程、建筑基础工程施工、地质、水文等钻探设备用破岩工具领域，包括钻头体和固结在钻头体上的固定切削结构，固定切削结构上布置有第一组切削齿，钻头上还包括具有第二组切削齿的活动切削结构、轴向往复运动发生器和传动机构，活动切削结构在轴向往复运动发生器及传动机构的共同作用下，使活动切削结构上的第二组切削齿在随钻头体作周向运动的同时还产生径向位置的往复变化。当钻头在井下旋转钻进时，第一组切削齿、第二组切削齿在井底上的切削运动轨迹相互交叉，实现交叉切削，提高钻头的破岩效率和侵入能力。
一种交叉切削 pdc 钻头设计方法

[发明专利]一种部分刀翼可动的PDC钻头-CN202210075971.7在审
发明人：蔡灿;张沛;杨迎新;何文;杨显鹏;谭政博;蒲治成;高超;王官平 -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： 2022-01-23 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明公开了一种部分刀翼可动的PDC钻头，包括钻头本体、固定刀翼、可动刀翼、动力转换机构以及传动机构；动力转换机构可采用叶轮驱动式、螺杆马达驱动式或电机驱动式机构；传动机构包括凸轮杆、推杆、弹簧、转动销轴以及固定销轴，钻头体上设置有固定刀翼及可动刀翼，每个刀翼上均设置有PDC齿，且各个可动刀翼能在传动机构的作用下实现周期性伸缩运动，同时与旋转切削运动相叠加得组合运动。该组合运动下刀翼上的PDC齿的切削路径将不再是圆形轨迹而是周期性非圆轨迹，能高效破碎固定刀翼上的PDC齿切削后产生的岩脊。此专利能提高钻头钻进速度与破岩效率，增强钻头钻进稳定性，延长固定刀翼上PDC齿的使用寿命，从而提升钻头的综合性能。
一种部分刀翼可动 pdc 钻头

[实用新型]一种具有摆转自适应缓冲结构的PDC钻头-CN202121438011.X有效
发明人：杨迎新;张春亮;任海涛;张灯;牛世伟;李扬 -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： 2021-06-25 - 公布日： 2022-01-14 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有摆转自适应缓冲结构的PDC钻头，包括钻头体以及刀翼，刀翼上设置有切削齿，在钻头上设置有至少一个缓冲结构，缓冲结构与钻头体转动连接；缓冲结构与井底岩石接触且在受力作用下，朝向与钻头切削的反方向作摆转运动；或者，缓冲结构上的缓冲部偏心设置，在井底岩石的法向力的作用下，缓冲部在偏置一侧作摆转运动；缓冲结构与井底岩石相脱离且在复位机构作用下，朝向自由状态方向复位。本实用新型能在复合钻进等复杂运动工况下，以及钻进硬地层或不均质地层条件下，通过缓冲结构的摆动，达到吸收冲击载荷避免切削齿冲击损坏的目的。同时，当冲击过后缓冲结构能够摆转到预定的低位，减少对切削齿侵入深度的影响，保障钻头的破岩效率。
一种具有自适应缓冲结构 pdc 钻头

[实用新型]一种具有自适应缓冲模块的金刚石钻头-CN202120944191.2有效
发明人：杨迎新;牛世伟;任海涛;张灯;张春亮;李扬 -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： 2021-04-30 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： E21B10/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，具体包括刀翼和切削齿，在钻头上至少设置一个缓冲模块，所述缓冲模块与钻头体转动连接，所述缓冲模块的缓冲部相对于缓冲模块回转轴线偏心设置；所述缓冲模块通过与岩石之间的互作用，以转动的方式实现缓冲模块上缓冲部相对于切削齿的收缩和伸出趋势运动。本实用新型能够在导向钻进、复合钻进以及其他复杂运动工况下，或钻进硬地层、不均质地层条件下，刀翼切削齿受到冲击载荷时，缓冲部做伸出趋势运动，可起到吸收冲击载荷，减少或避免切削齿冲击损坏的目的，同时，在钻头进入稳定破岩过程中，缓冲部做收缩趋势运动，减少或避免缓冲部对刀翼切削齿侵入深度的影响，保障钻头的破岩效率。
一种具有自适应缓冲模块金刚石钻头

[发明专利]一种防卡钻PDC钻头-CN202010307499.6在审
发明人：杨迎新;刘畅;裴竹;包泽军;王云田;谢松;任海涛;牛世伟 -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： 2020-04-18 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： E21B10/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种防卡钻PDC钻头，包括钻头体、水眼、固定切削结构，所述固定切削结构由延伸自钻头本体的刀翼，以及固结在刀翼上的切削齿组成，在所述钻头体上设置有滚筒装配面，至少一个滚筒套装在钻头体上，所述滚筒可相对钻头体自由转动，滚筒的外表面具有耐磨表层和/或耐磨牙齿。当钻头在井下旋转钻进时，短节上的滚筒能对井壁表面做碾压，不仅能起到稳定钻头以及修整井壁等作用，而且能将井壁掉块碾压破碎，有效减少因掉块卡钻的风险，减小扭矩和扭矩波动，由于滚筒及其轴承的承压能力强，不易破裂落井，工作可靠性高。
一种防卡钻 pdc 钻头

[发明专利]一种多功能钻具短节-CN202010308133.0在审
发明人：杨迎新;刘畅;包泽军;裴竹;谢松;王云田;任海涛;牛世伟 -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： 2020-04-18 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： E21B12/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多功能钻具短节，包括短节本体和滚筒，所述短节至少有一端具有连接螺纹，在所述本体的外表面设置有滚筒装配面滚筒装配面，滚筒装配面短节上具有至少一个滚筒，所述滚筒套装在本体上滚筒装配面，所述滚筒可绕滚筒装配面的中心轴线自由转动。滚筒的外表面具有耐磨表层或耐磨牙齿。在短节随钻柱在井下旋转工作时，短节上的滚筒能相对井壁表面做滚压运动，不仅能有效减小钻具扭矩，而且能避免或缓解定向井、水平井中的岩屑堆积，还能起到防井壁掉块造成的憋卡、稳定钻具以及修整井壁等作用，滚筒及其轴承的承压能力强，不易破裂落井，工作可靠性高。
一种多功能钻具短节

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