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[发明专利]一种加密井绕障轨迹的优化方法-CN202310333932.7在审
发明人：刘永升;豆子钧;杨甘生;李治平;陈志明 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及石油天然气技术领域，公开了一种加密井绕障的优化方法，步骤1：建立裂缝风险区几何模型；步骤2：建立方向线上一点到主裂缝轴线的垂线距离公式和防碰半径公式；步骤3：计算起点方向线、靶点方向线上到裂缝风险区的最近点；步骤4：优选轨迹设计类型；步骤5：设置待钻井设计轨迹的约束条件；步骤6：计算主裂缝的渗流椭球体积和相交体积；步骤7：考虑主裂缝干扰效应，计算待钻区块的日产能；步骤8：计算待钻区块的开发费用和收入；以净现值作为目标函数，求解最优绕障轨迹长度，完成对加密井绕障轨迹的优化；本发明能使得优化后的轨迹安全绕开裂缝风险区并具备最优的经济效益。
一种加密井轨迹优化方法

[发明专利]一种井下电控切割工具及其使用方法-CN202310282900.9在审
发明人：刘永升;许运好;黄旭;孟庆生;杨甘生 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： E21B29/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种井下电控切割工具及其使用方法，包括进给电机外壳、进给电机下部外壳、上扶正外壳、旋转部悬挂外壳、旋转部外壳、下扶正悬挂外壳、下扶正外壳；转动轴上端通过联轴器与进给电机的输出轴连接，下端穿过轴承并与丝杆座上端连接；丝杆上端螺纹连接在丝杆座内，下端固定在电机上盖上；电机输出轴通过悬挂联轴器与旋转轴连接；刀架一端设有刀具，另一端滑动安装在斜推杆上；旋转轴通过扶正联轴器与连接杆连接；斜楔块外壁上设有燕尾槽，弹簧帽一端设有滑动安装在燕尾槽内的滚轮。本发明提供的井下电控切割工具能够解决传统切割方式污染环境，切割精度低，切口不平整，切割效果差，准备时间长，存在安全隐患等问题。
一种井下切割工具及其使用方法

[发明专利]多滤层循环井系统及工作模式-CN202111385549.3有效
发明人：王明明;杨甘生;解伟;李小杰;李铁锋;何计彬;冯建月;赵玉军 -专利权人：中国地质大学（北京）;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21B43/30 文献下载
摘要：一种多滤层循环井系统及工作模式，包括循环井主井、分层抽水装置、地面管汇和阀门，循环井主井为多层结构，包括钻孔、围填层、井管以及各含水层注入管，围填层位于钻孔和井管的环状间隙，井管包括沉淀管、井壁管和滤水管，沉淀管的上方连滤水管，滤水管与井壁管间隔相连，滤水管对应砾料含水层，井壁管对应止水层；向井管与钻孔环状间隙下入若干注入管，注入管的末端对应砾料含水层，注入管的上端设分阀门，各注入管与地面管汇连接，在相邻的注入管之间的地面管汇的环形管路上设主阀门；分层抽水装置插入井管孔腔，包括多组封隔器、潜水泵和抽水管，封隔器与抽水管连接，潜水泵连在抽水管末端，封隔器安在井壁管位置，潜水泵位于滤水管位置。
多滤层循环系统工作模式

[发明专利]复合循环井系统及使用方法-CN202111387906.X有效
发明人：王明明;杨甘生;解伟;李小杰;李铁锋;何计彬;冯建月;赵玉军 -专利权人：中国地质大学（北京）;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： E21B43/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合循环井系统及使用方法，包括循环井主井、定向水平井组、抽水装置和地面管汇，循环井主井、定向水平井组、抽水装置通过连接地面管汇形成闭合回路；通过本系统和使用方法可提升上、下含水层的水位差，并借助主井、水平定向井组成的系统解决传统循环井抽注不平衡的问题，增大循环井水动力调控区域，提升污染物去除效率，缩短循环井修复和净化周期。
复合循环系统使用方法

[发明专利]一种中控式海底多头连续取样钻机-CN202111257800.8有效
发明人：刘永升;阳志远;胡远彪;云霄;夏建新;杨甘生;吕建国 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： E21B7/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种中控式海底多头连续取样钻机，解决了钻机进行作业时，取样效率低的的问题。该钻机包括钻机，钻机上具有钻具运移机构、用于带动钻杆向下钻进的动力钻进机构、以及用于存储钻杆和岩心管的钻具存储机构，动力钻进机构具有两个以上，所有钻具存储机构围绕钻机的中轴线设置，且相邻钻具存储机构之间均存在一个动力钻进机构；钻具运移机构位于钻机的中心，并能以钻机的中轴线为转轴360°转动，钻具运移机构能在转动过程中抓取所有钻具存储机构内不同位置的钻杆和岩心管，并将钻杆和岩心管在对应动力钻进机构和存储机构之间运移。本发明充分利用钻机内部空间，动力钻进机构具有两个以上，能携带更多钻具下海作业，提高单次取样作业效率。
一种中控式海底多头连续取样钻机

[发明专利]一种海底多头连续取样钻机-CN202111257792.7有效
发明人：刘永升;阳志远;云霄;夏建新;徐晓楠;杨甘生;吕建国 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： E21B7/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种海底多头连续取样钻机，涉及钻探设备技术领域，解决了钻机进行作业时，取样效率低的技术问题。该钻机包括钻机，钻机上具有动力钻进机构、钻具运移机构和钻具存储机构，动力钻进机构包括有两个以上，其包括立轴和用以与钻杆连接的动力头，其中，立轴竖直布置，并以自身轴线为中心可转动的设置，立轴与动力头传动连接能带动动力头转动，且动力头能上下移动给进；钻具存储机构用于存储钻杆和岩心管，钻具运移机构用于抓取岩心管和钻杆并将岩心管和钻杆在钻具存储机构与动力钻进机构之间运移。能够实现单次海底作业进行多点位取样，提高了单次作业取样数量，提高作业效率。该钻机的结构紧凑，便于运输与甲板下放。
一种海底多头连续取样钻机

[发明专利]一种应急救援钻探随钻堵水装置-CN202111222523.7有效
发明人：刘永升;孟庆生;周兢;豆子钧;阳志远;杨甘生;云霄 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2021-10-20 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种应急救援钻探随钻堵水装置，涉及钻探领域，解决了在钻遇出水地层时，需要切换钻井，钻井作业效率低的问题。其包括旁通组件、气动喷头和具有内腔的钻杆，钻杆的至少上部为具有内管和外管的双壁钻杆，内管和外管之间形成有用于存储堵漏剂的容纳腔；气动喷头具有均相连通的进液口和进气口，进液口能与容纳腔相连通；旁通组件具有主流道和旁通流道，主流道与内腔连通，旁通流道与进气口之间阻断；当主流道被堵塞时，旁通流道与进气口相连通，空气能进入至气动喷头中与堵漏剂混合后喷出。该装置能够随钻堵漏，避免出水地层向钻孔中涌入大量水，避免传统空气钻井堵漏时来回切换材料耗费大量时间，符合应急救援快速、准确、安全的要求。
一种应急救援钻探随钻堵水装置

[实用新型]一种新型旋转导向钻进设备-CN202120053587.8有效
发明人：孙宇宸;刘永升;杨甘生;张健松;豆子钧;陈国强;董明宇 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2021-01-08 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种新型旋转导向钻进设备，涉及地质钻探设备技术领域，解决了旋转导向工具方式单一、无法满足目前导向钻井需求的技术问题。该新型旋转导向钻进设备，包括圆筒外壳、压力控制系统和导向控制系统，导向控制系统设置在圆筒外壳一端，且与穿设在圆筒外壳内的第一连杆传动连接，以控制第一连杆的运动实现钻头的导向；压力控制系统设置在导向控制系统一端，以控制流过压力控制系统、导向控制系统和圆筒外壳的钻井液压力；第一连杆另一端通过转动组件与圆筒外壳转动连接，且第一连杆末端穿出圆筒外壳后与钻头盒连接。本实用新型将推靠式与指向式导向技术相结合有效增加造斜角度达到对造斜效率的提升。
一种新型旋转导向钻进设备

[实用新型]一种激光钻头-CN202022273362.1有效
发明人：豆子钧;刘永升;张健松;杨甘生;陈国强;孙宇宸 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2020-10-13 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： E21B10/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种激光钻头，涉及油气资源钻探开采技术领域，解决了激光器跟随钻头一起旋转容易缠绕线缆的技术问题。该激光钻头包括与钻杆连接的钻头体、设置在钻头体内的混合装置以及设置在混合装置内且能相对于混合装置转动的激光组件，钻头体上设置有供激光组件发出的激光线穿过的透光孔。本实用新型使用轴承放置激光头保障光缆不缠绕，使用分束器保证激光束分散在整个工作面，在切削齿和激光周期性作用下，岩石始终处于碎裂状态，激光能量利用效率更高，通过切削齿不断产生新的碎裂区，可以一直保持很高的激光照射效率；这个过程不断重复，实现了井底激光辅助机械高效破岩。
一种激光钻头

[发明专利]一种新型旋转导向钻进设备及旋转导向方法-CN202110023433.9在审
发明人：刘永升;孙宇宸;杨甘生;张健松;豆子钧;陈国强;董明宇 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2021-01-08 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种新型旋转导向钻进设备及旋转导向方法，涉及地质钻探设备技术领域，解决了旋转导向工具方式单一、无法满足目前导向钻井需求的技术问题。该新型旋转导向钻进设备，包括圆筒外壳、压力控制系统和导向控制系统，导向控制系统设置在圆筒外壳一端，且与穿设在圆筒外壳内的第一连杆传动连接，以控制第一连杆的运动实现钻头的导向；压力控制系统设置在导向控制系统一端，以控制流过压力控制系统、导向控制系统和圆筒外壳的钻井液压力；第一连杆另一端通过转动组件与圆筒外壳转动连接，且第一连杆末端穿出圆筒外壳后与钻头盒连接。本发明将推靠式与指向式导向技术相结合有效增加造斜角度达到对造斜效率的提升。
一种新型旋转导向钻进设备方法

[实用新型]一种钻杆内壁泥皮清洗装置-CN202022273197.X有效
发明人：张健松;刘永升;豆子钧;杨甘生;陈国强;孙宇宸 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2020-10-13 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： E21B21/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种钻杆内壁泥皮清洗装置，涉及地质钻探绳索取心去除钻杆内壁泥皮设备技术领域，解决了清洗装置密封易失效、结构复杂的技术问题。该钻杆内壁泥皮清洗装置包括外筒，外筒为中空结构，底部封口，内部具有供高压液流通过的液流主通道以及与液流主通道连通能将高压液流进行分支导向的液流分支通道；还包括可拆卸设置在外筒上与液流分支通道连通以将高压液流喷到钻杆内壁上的静喷嘴和动喷嘴；还包括活动设置在动喷嘴内部的旋流喷嘴，通过旋流喷嘴，能使高压液流以旋流形式从动喷嘴中喷出。本实用新型具有清洗效果好、覆盖面更广、寿命长、结构简单的特点。
一种钻杆内壁清洗装置

[发明专利]一种钻杆内壁泥皮清洗装置-CN202011092783.2在审
发明人：刘永升;张健松;豆子钧;杨甘生;陈国强;孙宇宸 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2020-10-13 - 公布日： 2020-12-08 - 主分类号： E21B21/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种钻杆内壁泥皮清洗装置，涉及地质钻探绳索取心去除钻杆内壁泥皮设备技术领域，解决了清洗装置密封易失效、结构复杂的技术问题。该钻杆内壁泥皮清洗装置包括外筒，外筒为中空结构，底部封口，内部具有供高压液流通过的液流主通道以及与液流主通道连通能将高压液流进行分支导向的液流分支通道；还包括可拆卸设置在外筒上与液流分支通道连通以将高压液流喷到钻杆内壁上的静喷嘴和动喷嘴；还包括活动设置在动喷嘴内部的旋流喷嘴，通过旋流喷嘴，能使高压液流以旋流形式从动喷嘴中喷出。本发明具有清洗效果好、覆盖面更广、寿命长、结构简单的特点。
一种钻杆内壁清洗装置

[发明专利]一种磁力传动潜孔冲击器-CN202010530981.6在审
发明人：廖务义;杨甘生;王冲 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁力传动潜孔冲击器，属井下工具技术领域。该磁传动潜孔冲击器包括顶出触发装置，设置于内磁附着活塞(14)和外壳(4)之间，与内磁附着件(14)用轴承(10)链接，顶出凸台(9)与中轴(15)间隙配合，与外壳(4)用顶出控制弹簧(8)相连，当接受来自中轴(15)推力时弹簧(8)压缩，顶出件(7)顶出与井壁产生摩擦，从而触发外磁体(11)和内磁体(12)差速；磁力传动装置，有外壳(4)、外磁体(11)、内磁附着件(14)和内磁体(12)构成，外磁体(11)和内磁体(12)按照规律排布，当两者存在差速时，会产生冲击力；中轴(15)位移联动，遇到硬岩，钻头(17)钻进速度慢，中轴(15)与中轴限位接头(1)通过长键(3)产生一个相对位移，从而产生推力给顶出件(7)。本发明与传统液动气动冲击器不同，利用强磁体磁力传动，在提高钻进效率的同时，不需要液压泵提供额外压力或者空压机提供高压气流，是一种新型的潜孔冲击器。本发明可以通过改变磁极对数达到改变冲击器频率的目的。
一种磁力传动冲击

[发明专利]一种双台肩导电钻杆-CN201910498112.7有效
发明人：亚历山大·苏卡诺夫;杨甘生;孙琦;拉曼·维施尼亚科夫 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2019-06-10 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种双台肩导电钻杆，涉及定向钻井领域，目的是提高向井下电动机输送电力的可靠性，并利用同一电力通道高速传输各种测井数据在地面和井底之间。双台肩导电钻杆由焊接有双台肩接头的传统钻杆、内管以及置于双台肩接头内部的三根电缆组成，三根电缆分别连接在由弹簧夹紧的导电棒和导电槽上。双台肩接头的设计通过钻杆提供高的扭矩传递；内管设计用于密封钻杆和内管之间的环空，并在环空中铺设三根绝缘芯线；而且，沿着钻杆的长度方向具有相同内径确保实现钻井液的最佳水力性质；在拧紧钻杆时，内置弹簧机构确保了导电装置之间可靠的连续电路；为了确保弹簧夹紧的导电棒和导电槽的精确重合，在接头的主体上形成三个划线标记。
一种双台肩导电钻杆

[发明专利]一种微型电机驱动下的小直径静态推靠垂直钻井系统-CN201510600629.4有效
发明人：薛启龙;刘宝林;胡远彪;杨甘生;李国民;王瑜;周琴 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2015-09-18 - 公布日： 2018-03-09 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种微型电机驱动下的小直径静态推靠垂直钻井系统，包括导向套，导向套下部设有可沿导向套径向伸缩的导向结构，还包括驱动导向结构的驱动机构，所述驱动机构包括伺服电机，伺服电机的输出轴通过减速器驱动连接螺栓，螺栓上螺纹连接有滑块，滑块的内外两侧设有限位结构，使螺栓转动时能够带动滑块沿螺栓的轴向运动，螺栓向一个方向转动时，滑块能够将导向结构推出，螺栓向另一个方向转动时，能使导向结构在复位机构的作用下收缩。该钻井系统特别适用于小直径井口的钻进作业。
一种微型电机驱动直径静态垂直钻井系统

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