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[发明专利]一种月球钻探取样钻头及其钻具-CN202310588784.3在审
发明人： 沈立娜;蔡家品;李春;吴海霞;卢猛;赵义;刘海龙;张建元;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： E21B10/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种月球钻探取样钻头及其钻具，涉及月球地质勘探钻具技术领域；钻头包括接头和与接头固定的钻头体：钻头体的冠部端面固定有薄壁阻隔环，和环绕薄壁阻隔环布置的多个外锥形螺旋刀翼，钻头体的外侧壁开设有多个螺旋排屑槽；钻具包括上述的钻头，接头与上部的中空螺旋钻具连接。本发明通过高比压外锥形螺旋刀翼、薄壁阻隔环等结构设计，外锥形螺旋刀翼设计可实现对月层的切削，薄壁阻隔环可使钻头体快速切入地层，利用螺旋排屑槽的结构配合，有利于岩屑快速排出，与常规取样钻头不同，钻头刀翼与接头中部的钻头钢体部位非圆柱体，而是设计多组螺旋排屑槽以实现与上部中空螺旋钻具的适应性排屑组接，为深空月球探测提供了新的思路。
一种月球钻探取样钻头及其

[发明专利]一种地质样品带压扫描装置及方法-CN202111194864.8有效
发明人：赵义;阮海龙;蔡家品;刘协鲁;陈云龙;梁涛;邓都都;刘智键;刘广治;李春;刘海龙;吴海霞;沈立娜 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明提供一种地质样品带压扫描装置及方法，所述扫描装置包括高压釜、进给机构、旋转机构以及扫描探头；高压釜内沿其轴向形成有高压腔；两个扫描探头对称设置于高压釜上下的外壁上，且位于高压腔径向的两侧；高压釜上位于高压腔的两端分别设有能够拆卸的密封结构；旋转机构能够沿高压腔的轴向穿过密封结构并将样品伸入高压腔内；旋转机构能够带动样品绕高压腔的轴线转动；进给机构设置于高压釜上并能够与旋转机构传动配合，从而能够带动样品沿高压腔的轴向给进，进而使样品位于两个扫描探头之间；本发明提供的地质样品带压扫描装置及方法，结构可靠、体积小、易操作，能够实现对地质样品带压扫描测试，提高测试精度。
一种地质样品扫描装置方法

[发明专利]一种空气螺杆钻进多重材料复合切削钻头-CN202310471862.1在审
发明人：吴海霞;蔡家品;沈立娜;张建元;刘海龙;李春;赵义;梁秋平;贾美玲 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明公开了一种空气螺杆钻进多重材料复合切削钻头，涉及钻井工具技术领域，包括接头和钻头本体；钻头本体前端具有刀翼，钻头本体的侧壁具有保径面；刀翼上一体成型有多个并列排布的衬体，衬体的切削前端固定有圆片型金刚石聚晶和遮挡圆片型金刚石聚晶下部的防护凸起；钻头本体的前端开设有多个楔板式空冷风道。本发明针对空气螺杆钻进特点，在刀翼切削前端布设圆片型热稳定金刚石聚晶，金刚石聚晶的切削前端设计防护凸起，以提高金刚石聚晶的包镶强度；通过楔板式空冷风道设计，实现了硬地层高效钻进作业，保证了钻头寿命和机械钻速；本发明的应用有利于解决硬地层钻进中空气螺杆钻头适配性低、钻头寿命短的难题，可适用于深部硬岩地层。
一种空气螺杆钻进多重材料复合切削钻头

[发明专利]一种海底钻机绳索取心动力头、结构及其控制方法-CN202010715649.7有效
发明人：刘广治;梁涛;蔡家品;贾美玲;张建元;阮海龙;邓都都;刘智键;刘海龙;赵义;陈云龙;刘协鲁;李春;沈立娜;吴海霞;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21B25/00 文献下载
摘要：本发明提供一种海底钻机绳索取心动力头、结构及其控制方法，其中动力头包括滑板、动力头本体以及绳索取心装置；动力头本体和绳索取心装置分别集成设置在滑板上，并可随滑板一起移动；动力头本体设置于绳索取心装置的下端；绳索取心装置上设有绞车，动力头本体上沿竖直方向设有主轴，主轴内设有打捞装置；绞车通过打捞钢丝绳绕过绳索取心装置上的滑轮组与打捞装置连接，并可带动打捞装置在所述主轴内上下运动；本发明提供的方案，可有效减少钻杆螺纹的损伤，提高钻杆螺纹的使用寿命以及绳索取心解卡的可靠性。
一种海底钻机绳索心动结构及其控制方法

[发明专利]一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋-CN202011310859.4有效
发明人：陈云龙;蔡家品;吴海霞;李春;刘协鲁;赵义;阮海龙;刘海龙;梁涛;沈立娜;贾美玲;张建元;刘广治;邓都都;刘智健;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2020-11-20 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21B29/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，包括：主磨鞋基体，主磨鞋基体呈圆柱状；副磨鞋基体，副磨鞋基体呈圆柱状，且副磨鞋基体与主磨鞋基体的磨削端固定连接，主磨鞋基体的另一端与钻杆或提供动力的工具连接；副磨鞋基体的圆柱直径小于主磨鞋基体的圆周直径；金刚石块，金刚石块镶嵌于主磨鞋基体和副磨鞋基体的磨削端，且金刚石块设有多个，沿主磨鞋基体和副磨鞋基体磨削端的圆周方向均匀排布；合金齿，合金齿设有多个，且沿主磨鞋基体的圆周方向均匀镶嵌于主磨鞋基体的磨削端。本发明中的磨鞋磨削效率高，且使用寿命长。
一种水平定向钻进工程地质勘察高效金刚石复合

[发明专利]用于深海的重力压入式锚固装置及其跨接软管布放方法-CN202211145045.9在审
发明人：刘智键;陈云龙;阮海龙;蔡家品;刘协鲁;邓都都;赵义;刘广治;梁涛;吴海霞;沈立娜;刘海龙;李春;贾美玲;张建元;郭强;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： B63B21/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于深海的重力压入式锚固装置及其跨接软管布放方法，用于深海的重力压入式锚固装置包括基座部、回控部和锚固部；基座部包括依次连接的安装座、液压振动器、缓冲油缸和钩爪机构；回控部包括钩抓在钩爪机构内侧的蓄能式液压站，蓄能式液压站内侧滑动连接有上下贯通的回收拉杆；锚固部包括锚固架和火箭型锚体；跨接软管布放方法为：将上述的一种用于深海的重力压入式锚固装置利用起重吊车吊至月池卡口处，并与上返管串底端固定；将平台小车上盘绕的跨接软管的一端与跨接软管接口连接，并在安装座上安装接驳盒；在上返管串顶端逐根连接钻杆，直至锚固装置送至海底，并锚固入泥线下；利用水下机器人将跨接软管与吸入模块连接。
用于深海重力压入式锚固装置及其软管方法

[实用新型]一种非开挖水平定向钻进取心工具-CN202222487893.X有效
发明人：刘协鲁;闫海涛;蔡家品;朱冬林;陈云龙;李春;赵义;阮海龙;刘海龙;邓都都;贾美玲;刘智键;梁涛;吴海霞;沈立娜;刘广治;张建元;郭强;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所;武汉中交工程勘察有限公司
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： E21B25/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种非开挖水平定向钻进取心工具，包括依次连接的外管接头、单动总成、外管总成和钻头；单动总成包括与外管接头和外管总成连接的轴承外壳，以及转动连接在轴承外壳内侧的轴体；轴体底端连接有内管总成，内管总成和外管总成之间设置有扶正机构；轴体上套设连接有报信总成，报信总成底端与内管顶端抵接，报信总成具有膨胀体结构。本实用新型通过采用单动总成，使得钻杆或井底动力工具在带动取心工具旋转时，内管总成不会随之旋转，避免了磨心、岩心收获率低的情况发生；通过采用报信总成，能够通过钻井液压力变化及时发现井底是否发生堵心情况，从而避免堵心后取心工具在井底长时间磨损发生损坏的情况。
一种开挖水平定向钻进工具

[实用新型]用于深海双梯度钻井系统的重力压入式锚固装置-CN202222488232.9有效
发明人：刘智键;陈云龙;阮海龙;蔡家品;刘协鲁;邓都都;赵义;刘广治;梁涛;吴海霞;沈立娜;刘海龙;李春;贾美玲;张建元;郭强;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： B63B21/50 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于深海双梯度钻井系统的重力压入式锚固装置，包括基座部、回控部和锚固部；基座部包括依次连接的安装座、液压振动器、缓冲油缸和钩爪机构；回控部包括钩抓在钩爪机构内侧的蓄能式液压站，蓄能式液压站内侧滑动连接有回收拉杆；锚固部包括锚固架和火箭型锚体；本实用新型使用火箭型锚体和液压振动器，能够实现依靠重力和液压振动，将锚固装置压入至海底泥线以下预定距离；通过控制蓄能式液压站，能够解锁火箭型锚体，上提上返管串，带动回收拉索，使锚体改变垂直压入的形态，增加锚固稳定性；本实用新型工作时能够通过回收拉索改变锚定状态，增加锚固稳定性；特殊情况时，能够不依靠水下机器人实现紧急脱离。
用于深海梯度钻井系统重力压入式锚固装置

[发明专利]一种复合切削开窗铣锥-CN202110567073.9有效
发明人： 沈立娜;蔡家品;贾美玲;张建元;吴海霞;李春;刘海龙;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2021-05-24 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： E21B29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合切削开窗铣锥，包括铣锥基体和切削总成；铣锥基体包括锥台部、保径部和接头部；锥台部两端分别为对接面和钻铣面，对接面的直径大于钻铣面的直径；保径部为圆柱体，且直径等于对接面的直径；接头部用于与井下动力钻具连接；切削总成包括金刚石材质的磨块和高强合金材质的切削齿；磨块和切削齿组合搭配，形成固定于钻铣面的端面切削部、固定于锥台部侧壁的侧面切削部、以及固定于保径部侧壁的保径切削部。本发明集厚壁高钢级套管铣削与硬地层钻进两种钻井工艺于一体，一次性完成油层套管开窗作业，具有开窗成功率高、可靠性强、高效长寿钻进的特点，解决了厚壁高钢级合金套管硬地层套管开窗施工工艺复杂、效率低的难题。
一种复合切削开窗

[发明专利]一种液力旋喷钻头-CN202010939172.0有效
发明人：阮海龙;沈立娜;刘智键;刘协鲁;蔡家品;李春;赵义;梁涛 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2020-09-09 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种液力旋喷钻头，其特征在于，包括钻头钢体、顶丝和芯轴，所述钻头钢体的一端设置有切削胎块，另一端与旋转体连接，所述芯轴的一端穿过所述旋转体的中空部与所述顶丝连接，所述顶丝设置在所述钻头钢体的中空部且所述顶丝的中心孔与所述芯轴的中心孔及所述切削胎块的中心孔具有共同的中心线；所述旋转体内部设置有旋流腔与所述芯轴的中心孔连通，所述旋转体上还设置有一组或多组偏心旋转喷嘴与所述旋流腔连通；钻头的尾部还设置有若干推进喷嘴，所述推进喷嘴与所述芯轴的中心孔连通。本发明采用高压液流作为驱动源产生旋转动力、后推进力及前端高压射流，具有射流破岩能力，可提高钻进效率和钻进深度，无需额外的庞大的动力系统驱动。
一种液力旋喷钻头

[发明专利]一种钻探用随钻扩孔器及作业方法-CN202011141372.8有效
发明人：邓都都;陈云龙;蔡家品;阮海龙;赵义;贾美玲;刘协鲁;李春;梁涛;刘海龙;沈立娜;吴海霞 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2020-10-22 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： E21B10/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻探用随钻扩孔器及作业方法，装置部分包括上接头、支撑管总成、上活塞外管、上活塞、活动刀翼机构、下活塞、锁紧机构、捕球器和下接头；所述支撑管总成包括支撑外管和滑动设置在所述第二弹簧支撑外管内的支撑内管；所述活动刀翼机构包括钻头刀翼和连杆；所述锁紧机构包括限位外管、卡销、第一弹簧和螺纹帽；所述第二弹簧限位外管一端与所述第二弹簧支撑外管一端连接，另一端与所述第二弹簧下接头连接；所述第二弹簧下活塞的活塞杆上开设有与所述第二弹簧卡销匹配的卡槽。本发明用于钻探中对于井眼中特定地层进行扩大、完井后进行修井作业或者生产井的储层扩大等需要进行井身结构改造。
一种钻探用随钻扩孔作业方法

[实用新型]一种冲击回转复合切削钻头-CN202221485597.X有效
发明人：蔡家品;沈立娜;李春;吴海霞;贾美玲;刘海龙;张建元;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： E21B10/36 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种冲击回转复合切削钻头，包括钻头体；钻头体上设有液动冲击锤和刀翼；液动冲击锤轴向滑动连接在钻头体内侧的液动冲击腔内，液动冲击锤连接有外露于钻头体端面的钎头；刀翼固定在钻头体的端面上。本实用新型利用冲洗液驱动液动冲击锤及钎头，对硬地层进行冲击破碎，利用钻头上的复合片刀翼进一步对冲击破碎岩石进行压碎和刮削，将液动冲击锤及钎头对硬地层的高效冲击破岩与复合片刀翼钻头的回转刮削破岩进行有效结合，实现了对硬地层高效冲击回转复合切削钻进，提高了深部硬岩地层勘探开发效率。
一种冲击回转复合切削钻头

[发明专利]一种冲击回转复合切削钻头-CN202210671869.3在审
发明人：蔡家品;沈立娜;李春;吴海霞;贾美玲;刘海龙;张建元;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： E21B10/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种冲击回转复合切削钻头，包括钻头体；钻头体上设有液动冲击锤和刀翼；液动冲击锤轴向滑动连接在钻头体内侧的液动冲击腔内，液动冲击锤连接有外露于钻头体端面的钎头；刀翼固定在钻头体的端面上。本发明利用冲洗液驱动液动冲击锤及钎头，对硬地层进行冲击破碎，利用钻头上的复合片刀翼进一步对冲击破碎岩石进行压碎和刮削，将液动冲击锤及钎头对硬地层的高效冲击破岩与复合片刀翼钻头的回转刮削破岩进行有效结合，实现了对硬地层高效冲击回转复合切削钻进，提高了深部硬岩地层勘探开发效率。
一种冲击回转复合切削钻头

[发明专利]一种金刚石钻头高频焊接模具-CN202011609186.2有效
发明人： 沈立娜;邓都都;刘海龙;蔡家品;贾美玲;阮海龙;张建元;吴海霞;梁秋平;刘智键;刘广治;李春;刘协鲁 -专利权人：北京探矿工程研究所
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： B23K13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种金刚石钻头高频焊接模具，包括支撑板、三爪卡盘、同心轴套、钻头、中心轴、石墨模套和压块总成；支撑板的中心开设有安装槽，同心轴套安装在安装槽内；同心轴套位于盘座中心开设的空腔内；钻头底端被三爪卡盘的卡爪固定，中心轴位于钻头内；钻头顶部呈环状分布有多个凸台，相邻凸台之间形成焊块槽，多个凸台构成凸台圈；石墨模套包括石墨内模套和石墨外模套；压块总成包括壳体、伸缩杆、弹簧和压盖。本发明用于保证金刚石钻头高频焊接过程中钻头刀头与钢体的同心度及焊接密实度，从而保证钻头的内外径尺寸满足设计和使用要求；本发明能够在同一钻头上同时焊接不同高度的焊块，能够用于特种金刚石钻头的高频焊接。
一种金刚石钻头高频焊接模具

[发明专利]一种海底钻机绳索取心装置-CN202010715652.9有效
发明人：刘广治;张勇;毕世普;蔡家品;贾美玲;张建元;阮海龙;梁涛;邓都都;刘智键;刘海龙;赵义;陈云龙;刘协鲁;李春;沈立娜;吴海霞;梁秋平 -专利权人：北京探矿工程研究所;青岛海洋地质研究所
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： E21B25/00 文献下载
摘要：本发明提供一种海底钻机绳索取心装置，包括绞车、滑轨架、动力头以及打捞装置；绞车可滑动设置于滑轨架的一侧，并可在滑轨架上做上下运动；动力头可滑动设置于滑轨架的另一侧，并可在滑轨架上做上下运动；打捞装置设置于动力头上，并可相对动力头做上下运动；绞车通过打捞钢丝绳与打捞装置连接，并可通过打捞钢丝绳带动打捞装置做上下运动；动力头与绞车通过升降钢丝绳连接，滑轨架内设有驱动机构；驱动机构与动力头连接，并带动动力头做上下运动，从而使得动力头带动绞车上下运动；或者，驱动机构与绞车连接，并带动绞车做上下运动，从而使得绞车带动动力头上下运动；上述方案，可以解决动力头与绞车一体化设计后造成外形尺寸和重量太大的问题。
一种海底钻机绳索装置

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