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[发明专利]多峰齿钻头-CN202311086584.4在审
发明人：陈炼;钟俊文;陈旭;杨迎新;包泽军;胡川 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2023-08-28 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明公开了一种多峰齿钻头，属于石油天然气、地热、物探等钻井设备技术领域，包括钻头体和多峰齿，钻头上设置有多峰齿，多峰齿由上部齿冠和下齿体组成，多峰齿的齿冠至少设置有两个齿峰。本发明多峰齿的齿冠上有多个峰谷，峰谷结构包括弧形的凸起部及与弧形凸起部连接的弧形凹陷部，其对岩石的侵入能力明显高于常规牙轮齿；多峰齿的齿冠的横向尺寸大，保证了齿刮切岩石时的面积；多峰齿的齿冠可采用耐磨性极强的金刚石类材料，大大提高齿的耐磨性。本发明的多峰齿结构可以克服复合结构钻头中牙轮的切削齿不耐磨，侵入地层能力差、破岩效率低等问题，提高钻头的使用寿命和破岩效率。
多峰齿钻头

[发明专利]一种防泥包PDC钻头-CN202310916687.2有效
发明人：张春亮;王英豪;杨迎新;包泽军;任海涛;赖莎 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明涉及用于石油天然气钻探工程技术领域的一种防泥包PDC钻头，包括钻头体、排屑槽及至少一个刀翼，刀翼与钻头体固定相连或一体成型，刀翼上设有切削齿，钻头的工作端设有防包结构，防包结构的强度不高于钻头体，且在井底覆盖图中低于刀翼轮廓线。防包结构能有效改善钻头在裸眼下钻过程中，软泥或其他有害固相粘附在钻头上而造成泥包钻头的问题，避免钻头未工作先失效情况的发生，缩短钻井周期。
一种防泥包 pdc 钻头

[发明专利]一种复合破岩金刚石钻头-CN202310873014.3在审
发明人：牛世伟;谢波;杨迎新;黄奎林;包泽军;张春亮;任海涛;陈炼 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： E21B10/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合破岩金刚石钻头，具体包括钻头体及从钻头体上延伸出的刀翼，刀翼上固定安设有切削齿，所述切削齿至少有一颗为滚压刮切齿，所述滚压刮切齿由刮切单元和滚压单元组成，所述滚压单元以转动连接的方式安设于所述刮切单元上，所述滚压单元与所述刮切单元对岩石形成滚压和刮切的联合破岩方式，所述刮切单元固定在所述刀翼上。本发明能够在钻头钻进强研磨性、硬度高的地层中钻进时，解决钻头因切削齿齿刃磨损导致钻头快速失效、破岩效率低的问题，以起到减缓切削齿磨损提高钻头寿命以及辅助PDC齿破岩提高破岩效率的目的。
一种复合金刚石钻头

[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]一种硬质合金齿及固齿方法-CN202111075379.9有效
发明人：牛世伟;黄奎林;杨迎新;包泽军;张春亮;蒋龙;刘洋洲 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： E21B10/16 文献下载
摘要：一种硬质合金齿及固齿方法，属于属于石油天然气钻探工程、矿山工程、建筑基础工程施工、地质钻探、隧道工程、水文及非开挖等技术设备领域，具体涉及一种硬质合金齿及固齿方法，硬质合金齿上设置一个台阶面，齿圆周面上至少设置有3个均匀分布的贯通槽，在硬质合金齿底面设置有至少1条凸棱，且硬质合金齿台阶面直径尺寸的取值范围为：0.01mm≤d1‑d2≤10mm，其中d2为台阶小面的直径，d1为台阶大面的直径。先依靠过盈压入齿孔，再用钎料填满齿空与齿之见的空隙，通过多种方式来固定硬质合金齿，增加硬质合金齿钎焊接触区域，增加齿的固齿强度，降低硬质合金齿掉落井底的风险。
一种硬质合金方法

[发明专利]一种可实现自适应缓冲功能的金刚石钻头-CN202111074840.9有效
发明人：牛世伟;杨迎新;张灯;张春亮;黄奎林;包泽军;吴俊豪;王宏 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： E21B10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可实现自适应缓冲功能的金刚石钻头，具体包括刀翼和切削齿，在钻头上至少设置一个缓冲模块，所述缓冲模块包括缓冲部、限位部及复位装置；所述缓冲模块的缓冲部通过与岩石之间的互作用，实现相对于刀翼的收缩和伸出趋势运动。本发明能够在导向钻进、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，钻头受到较大冲击载荷缓冲部的回缩速度超过一定阈值时，缓冲部在限位部的卡阻作用下其收缩运动受到阻碍，从而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，缓冲部做自由的伸出和收缩趋势运动，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。
一种实现自适应缓冲功能金刚石钻头

[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

[发明专利]一种具有滑动式自适应缓冲结构的金刚石钻头-CN202110486311.3在审
发明人：杨迎新;张灯;任海涛;牛世伟;张春亮;包泽军 -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： 2021-07-30 - 主分类号： E21B10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有滑动式自适应缓冲结构的金刚石钻头，包括钻头本体和刀翼，刀翼延伸自钻头本体，刀翼上设置有切削齿，所述钻头上设置有至少一个缓冲结构，与钻头滑动连接，所述缓冲结构包括滑块缓冲元件、滑槽、复位装置和限位块；所述缓冲结构与井底岩石面接触且在受力作用下，朝着相对位置低的方向滑动；所述缓冲结构与井底岩石面脱离且在复位装置作用下复位，朝着相对位置高的初始位置滑动。本发明能够在定向钻井等复杂工况下，或钻进复杂地层条件下，切削齿受到冲击载荷时，通过缓冲结构的往复滑动，吸收冲击载荷，减少或避免切削齿冲击损坏；而当钻头稳定切削时，缓冲结构能够滑动到预定的低位，降低限制吃深效应，保障钻头破岩效率。
一种具有滑动自适应缓冲结构金刚石钻头

[发明专利]一种具有后排齿水孔的PDC钻头-CN201911006312.2在审
发明人：杨迎新;宋东东;任海涛;杨燕;包泽军;张春亮 -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： 2019-10-22 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： E21B10/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有后排齿水孔的PDC钻头，属于石油天然气钻探技术领域，包括有钻头体、延伸自钻头体或固定在钻头体上的若干个刀翼，相邻刀翼之间形成钻井液流道，所述刀翼上设置有前排切削齿，且至少有一个刀翼上的切削齿至少有两排，钻头上至少有一个刀翼的前排切削齿和后排切削齿之间设置有水孔，即后排齿水孔。本发明的钻头结构上设置有后排齿，在钻进坚硬、高温地层中，后排齿在主切削齿失效的情况下能够及时对岩石进行切削，从而提高钻头在此类地层中的钻进效率，增加钻头使用寿命。同时，在刀翼上与钻头体上(特别是流道槽内)同时布置水孔，可进一步增强钻头冷却和排屑能力，大幅弱化切削齿的热磨损，进而提高钻头在高温、高硬度、高研磨性及不均质地层的钻进能力。
一种具有后排水孔 pdc 钻头

[实用新型]一种具有动态应力干涉原理的PDC钻头-CN202020563616.0有效
发明人：张春亮;杨迎新;包泽军 -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： 2020-04-15 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： E21B10/42 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有动态应力干涉原理的PDC钻头，包括钻头本体、至少两个刀翼，刀翼与钻头本体固定相连或一体成型，钻头上设有由PDC齿和冲击齿构成的混合切削单元，混合切削单元中的PDC齿和冲击齿分别设置在相邻两个刀翼上；冲击齿能够能产生冲击运动；在混合切削单元中，PDC齿与冲击齿的位置关系被构造为在钻头转动所形成的圆周方向上，PDC齿设置于冲击齿的后方，且PDC齿和冲击齿之间的距离D的范围是：4d≥D≥d，d为PDC齿的直径。本发明能够解决钻头钻进硬地层时，切削齿侵入能力差、破岩效率低、钻头工作寿命短的问题。
一种具有动态应力干涉原理 pdc 钻头

[实用新型]一种防卡钻PDC钻头-CN202020579368.9有效
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： 2020-12-29 - 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

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