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[发明专利]一种气体脉冲通讯编解码方法-CN202310465896.X在审
发明人：陈星宇;孟英峰;李皋;陈一健;龚林;李俊阳 -专利权人：西南石油大学;成都皓瀚完井岩电科技有限公司
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H03M7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种气体脉冲通讯编解码方法，包括以下步骤：将井底传感器数据按传输协议序列化为逻辑比特位，根据逻辑比特位规则定义逻辑代码控制电磁阀，产生气体压力脉冲信号传导到地面压力传感器；记录气体压力脉冲信号在地面压力传感器的数据，计算地面压力传感器数据的差分数据，并在时间窗内根据差分波形将所述差分数据转化为逻辑代码，并将所述逻辑代码反序列化为应用数据。本发明采用压力差分波形进行解码，避免了地面压力需要很长响应时间与井底压力一致的问题，延迟很小，解决了逻辑1和逻辑0的可靠识别问题，极大提高了信噪比，并在定义的与约定的通讯协议帧长度一致的时间窗内进行解码，使每一帧数据传输起始时刻都得以同步。
一种气体脉冲通讯解码方法

[发明专利]一种自排序多级液控压裂投球装置-CN201710965212.7有效
发明人：陶祖文;孟英峰;石祥超;李皋;魏纳;刘厚彬;李发全;黄力;王良;李海昆;付云鹏 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2017-10-17 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种多级自排序液控压裂投球装置，该装置包括盖板、基座、密封盖、转盘、电机。盖板和基座内部设有导电线路，压裂小球经顶部投入，由重力传感器测试重量，经第二液压推送机构推送至送球通道，沿送球通道依次落座在设置于转盘径向的投球导向通道上部挡板处，根据压裂小球重量进行递归算法排序，按顺序控制电机转动角度使投球导向通道与投球通道轴线重合，压裂小球经第一液压推送机构推送至投球通道，在高压流体负压作用和自身重力共同作用下进入压裂流道。此发明实现了一次装入多个压裂小球并自动排序投球，高效地保障单井多段连续压裂施工，降低压裂施工安全风险，产生极大的工程和经济效益。
一种排序多级液控压裂投球装置

[发明专利]一种充气钻井射流式气液混合装置及方法-CN202210424100.1有效
发明人：李红涛;杨鹏;李皋;李一博;华缘;孟英峰 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： E21B21/14 文献下载
摘要：本发明涉及石油与天然气领域充气欠平衡钻井工艺，具体是一种充气钻井射流式气液混合装置及方法。本发明的目的在于针对上述充气钻井气液混合装置的需求与问题，提供一种充气钻井射流式气液混合装置，包括气体输送管线和安装在气体输送管线一端的喷头，喷头上设置4个喷嘴，喷嘴为矩形孔，矩形孔的长宽比为2:1～3:1，矩形孔的宽度为2～5mm；喷嘴的中心线与喷头的轴线相交于其喷射的下游方向，二者的夹角为10°～30°，使四股气体经喷嘴形成斜向气体射流，射流方向指向轴线中心，并彼此交叉。本发明可以有效减小因气液混合不均匀导致泥浆脉冲井下信号传输过程中的衰减，提高了充气钻井的泥浆脉冲随钻测量技术的性能。
一种充气钻井射流式气液混合装置方法

[发明专利]一种气体钻井高压气井完井方法-CN202210052493.8有效
发明人：李红涛;李一博;孟英峰;李皋;李永杰;梁婕;杨鹏 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： E21B34/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种气体钻井高压气井完井方法，包括：在钻井的套管内设置有一套管阀；所述套管阀采用高压油压控制开启与闭合；沿钻井行进方向、且在所述套管阀的上下分别设置有一压力测点；监测套管阀的前后的压力测点的压力值，并利用高压油压控制套管阀进行启闭操作，以实现完井。本发明通过带测压功能套管阀安装及压力平衡工艺、不压井起钻工艺、完井管柱组合和不压井下入工艺三个部分进行完井操作。通过上述方案，本发明具有逻辑简单、投入成本低、安全可靠、完井效率高等优点，在气体钻井完井技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
一种气体钻井高压气井方法

[发明专利]模拟地层条件的裂缝—基质耦合流动损害评价装置与方法-CN201610225445.9有效
发明人：李皋;杨旭;曾辉;孟英峰;陈一健;蒋祖军;孙勇;王希勇 -专利权人：西南石油大学;中国石油化工股份有限公司
申请日： 2016-04-12 - 公布日： 2023-02-21 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明公开了模拟地层条件的裂缝—基质耦合流动损害评价装置与方法，该装置主要由釜体4、岩心1、裂缝6、模拟井眼7、增压胶囊3、电阻探头16、压力传感器18、数据采集系统17、工作液循环系统组成，釜体4内装有岩心1，岩心周围包裹增压胶囊3，釜体有轴压注入口、围压注入口以及进气口，岩心中有裂缝6和模拟井眼7，并分布9个深入岩心的钻孔，钻孔内有电阻探头16，电阻探头连接压力传感器18，电阻探头与压力传感器连接数据采集系统17，模拟井眼7连接工作液循环系统。用上述装置模拟裂缝—基质系统的井周二次应力条件以及地层径向流动，以确定裂缝—基质系统损害程度。本发明原理可靠，操作方便，可做出更为科学、准确的定量化储层损害评价。
模拟地层条件裂缝基质耦合流动损害评价装置方法

[发明专利]一种在非储层空气钻井中防止井下燃爆的方法-CN202110413864.6有效
发明人： 孟英峰;李永杰;陈一健;李皋 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-04-16 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： E21B35/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种在非储层空气钻井中防止井下燃爆的方法，包括：在气体注入管线上安装压力、温度、流量、湿度、氧浓度传感器；在排砂管线全长2/3处内外分别安装压力、温度、湿度传感器；在排砂管线全长约2/3处连接气体取样管线，气体经过除尘、脱水、干燥处理后，进入气体监测管段，该监测管段设置氧浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氮氧化合物浓度、硫化氢浓度、甲烷浓度、甲醛浓度、乙醛浓度传感器；监测管段连接红外全烃组份传感器和气相色谱仪；进行含油气地层的随钻识别、井下燃爆状态的识别或井下燃爆控制的动态决策与实施。本发明能够有效防止空气钻井钻遇微含油气地层时可能发生的井下燃爆，实现非储层地层的安全、快速、低成本钻进。
一种非储层空气钻井防止井下燃爆方法

[实用新型]一种防止气体钻井排砂管线突然堵塞的装置-CN202222099231.5有效
发明人： 孟英峰;李红涛;陈一健;李皋 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： E21B21/16 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种防止气体钻井排砂管线突然堵塞的装置，包括储砂罐罐体（11），所述储砂罐罐体（11）通过引导管（8）与旋转控制头（4）相连接，所述引导管（8）与储砂罐罐体（11）之间设置有引导三通（9），所述引导三通（9）通过垂直引导管（10）与排砂管线（35）相连接；所述储砂罐罐体（11）通过排气管（31）与排砂管线（35）相连接；所述储砂罐罐体（11）内正对引导三通（9）的位置设置有翻板总成，通过翻板总成控制引导管（8）内的岩石颗粒进入储砂罐罐体（11），以免堵塞排砂管线（35）。本实用新型可有效解决在油气勘探开发的气体钻井中，排砂管线（35）容易被突然堵塞的技术问题。
一种防止气体钻井管线突然堵塞装置

[发明专利]一种防止气体钻井排砂管线突然堵塞的装置-CN202210956942.1在审
发明人： 孟英峰;李红涛;陈一健;李皋 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： E21B21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种防止气体钻井排砂管线突然堵塞的装置，包括储砂罐罐体（11），所述储砂罐罐体（11）通过引导管（8）与旋转控制头（4）相连接，所述引导管（8）与储砂罐罐体（11）之间设置有引导三通（9），所述引导三通（9）通过垂直引导管（10）与排砂管线（35）相连接；所述储砂罐罐体（11）通过排气管（31）与排砂管线（35）相连接；所述储砂罐罐体（11）内正对引导三通（9）的位置设置有翻板总成，通过翻板总成控制引导管（8）内的岩石颗粒进入储砂罐罐体（11），以免堵塞排砂管线（35）。本发明可有效解决在油气勘探开发的气体钻井中，排砂管线（35）容易被突然堵塞的技术问题。
一种防止气体钻井管线突然堵塞装置

[发明专利]一种适用于气体钻井的压力脉冲随钻通讯系统及方法-CN202111146258.9有效
发明人：陈星宇;孟英峰;李皋;陈一健;张伦平;李嘉伟;王柯景 -专利权人：西南石油大学;成都皓瀚完井岩电科技有限公司
申请日： 2021-09-28 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： E21B47/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于气体钻井的压力脉冲随钻通讯系统及方法，系统包括井下电磁阀模块和传感器模块，其中，井下电磁阀模块包括阀体、气体入口、活塞微孔、移动活塞、活塞复位弹簧、活塞缸、气体出口、活塞泄压孔、电磁阀弹簧、电磁阀门、电池、压力平衡器和橡胶密封圈；本发明通过改变钻杆内部压力，产生压力脉冲，地面压力传感器连续接收压力脉冲，从而达到获取井底温度、压力以及井斜角数据的目的。
一种适用于气体钻井压力脉冲通讯系统方法

[发明专利]一种适用于油气钻井行业室内微钻试验的微型牙轮钻头-CN202110586907.0有效
发明人：张聪聪;孟英峰;石祥超;李皋;陈帅;杨昕昊 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： E21B10/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于油气钻井行业室内微钻试验的微型牙轮钻头，解决了现有技术中微牙轮钻头存在的井底模式改变、有效钻进深度低、测试数据误差大和岩芯浪费的技术问题。它包括钻头座（1），所述钻头座（1）的钻进面由倾斜面（8）和水平面（9）构成；所述倾斜面（8）上固定有牙轮轴（5），所述牙轮轴（5）垂直于倾斜面（8），所述牙轮轴（5）上安装有牙轮；所述水平面（9）上固定有加长杆（3），所述加长杆（3）上连接有保径齿（4）。本发明通过牙轮保证井底始终为水平平面，通过保径齿（4）保证在钻进过程中井底破碎坑直径不变，实现在一块岩芯上连续钻进，减少无效钻进，避免岩芯浪费，提高了室内微钻试验效率。
一种适用于油气钻井行业室内试验微型牙轮钻头

[发明专利]一种适用于钻通孔的微型牙轮可钻性测试钻头-CN202110938448.8有效
发明人：石祥超;杨昕昊;陈帅;孟英峰;胡云磊;李清鲮;李皋 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： E21B10/16 文献下载
摘要：本发明涉及油气井钻井工程岩石可钻性评价领域，尤其涉及一种适用于钻通孔的微型牙轮可钻性测试钻头，包括钻头体，钻头体一端转动连接有若干牙轮刀片，若干牙轮刀片等间隔排列，若干牙轮刀片共轴设置，若干牙轮刀片与钻头体可拆卸连接；牙轮刀片用于破碎岩石试样，若干牙轮刀片之间设有间隔固定部，间隔固定部与钻头体固定连接；钻头体另一端设有与实验设备固定用的固定部。本发明可以实现稳定破碎岩石与通孔钻进的效果，从而大幅提高岩石可钻性评价的可靠性。
一种适用于钻通孔微型牙轮可钻性测试钻头

[发明专利]一种利用排砂管线湿度监测反演气体地层出水的方法-CN202111538668.8在审
发明人：肖东;靖润昌;李皋;孟英峰;李永杰;何贤政 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： E21B47/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用排砂管线湿度监测反演气体地层出水的方法，通过建立温度分布模型替代地温梯度，温度计算更为准确，从而可以得到更准确的相对湿度分布，并可进行不同工况下的相对湿度计算得出不同工况下临界出水量与临界井口相对湿度图版，为后续钻井施工提供理论依据，在后续钻井施工时，可根据图版设置井口相对湿度安全阈值，当井口监测相对湿度达到安全阈值时，应立即停止钻进并采取应对地层出水的措施。相比于现有技术，本发明不仅能准确预测或监测井筒相对湿度的变化，还可以通过井口监测数据推算地层出水量并判断钻井工况，为以后的钻井施工提供了理论依据，对气体钻井安全有着重大意义。
一种利用管线湿度监测反演气体地层出水方法

[发明专利]一种泥页岩水化强度动态变化测试方法-CN202011627217.7有效
发明人：崔帅;刘厚彬;孟英峰;田合超;吴鹏程;万秀梅;周彦行 -专利权人：西南石油大学;中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司页岩气研究院
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G01N3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种泥页岩水化强度动态变化测试方法，包括以下步骤：步骤1：测量不同水化时间后的岩石三轴抗压强度和不同水化时间后的岩石硬度，通过拟合得到泥页岩水化不同时间后岩石的硬度与三轴抗压强度的变化经验公式；步骤2：制作大泥页岩心柱样品，采用泥页岩水化强度动态变化测试装置，分别测试样品端面上浸泡钻井液不同时间后对应位置点的岩石硬度，得到对应水化时间的硬度；步骤3：将测量得到的泥页岩硬度带入拟合公式，即可得到不同水化时间后对应的泥页岩三轴力学抗压强度；本发明可节省井下岩心和现场钻井液的使用量，降低成本，同时可降低因为岩心的非均质性给泥页岩水化强度力学参数测试带来的误差，实验简易、方便快捷。
一种页岩水化强度动态变化测试方法

[实用新型]一种适用于钻通孔的微型PDC测试钻头-CN202121914075.2有效
发明人：石祥超;杨昕昊;陈彦州;孟英峰;陈帅;刘越豪 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2021-12-21 - 主分类号： E21B10/62 文献下载
摘要：本实用新型涉及油气井钻井工程岩石可钻性评价领域，尤其涉及一种适用于钻通孔的微型PDC测试钻头，包括钻头体，钻头体一端设有至少两个PDC复合片，若干PDC复合片倾斜设置，若干PDC复合片沿钻头体轴线阵列设置；若干PDC复合片外切圆直径大于钻头体直径，PDC复合片与钻头体可拆卸连接；若干PDC复合片用于破碎岩石试样，钻头体靠近PDC复合片的端部设有拆卸部，PDC复合片通过拆卸部与钻头体可拆卸连接；钻头体另一端设有与实验设备固定用的固定部，本实用新型可以实现稳定破碎岩石与通孔钻进的效果，从而大幅提高岩石可钻性评价的可靠性。
一种适用于钻通孔微型 pdc 测试钻头

[发明专利]一种应急断气保护装置-CN202110711148.6在审
发明人：陈一健;孟英峰;李皋 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： E21B34/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种应急断气保护装置，包括钻杆接头（1）、中心杆（2）、复位弹簧（3）、形状记忆合金弹簧（4）、阀体（5）和阀座（6）；钻杆接头（1）中心设有中心杆（2）；中心杆（2）从上至下依次连接复位弹簧（3）和形状记忆合金弹簧（4）；中心杆（2）下端连接阀体（5）；阀体（5）连接阀座（6）。本发明通过该装置在井下着火、温度开始升高而没有达到损坏钻具时，井下断气阀自动切断空气注入，使井下着火熄灭。待井下着火熄灭、温度降低以后，井下断气阀自动打开，恢复空气注入，以便继续钻进；并且该装置可以在不起下钻的条件下根据井下温度自动关闭断气或自动打开注气，可以多次重复关闭、打开。
一种应急断气保护装置

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