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公开(公告)号：CN113408081B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110932972.4
申请日：2021-08-14
Applicant: 西南石油大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/12
Abstract: 本发明公开了一种基于数据驱动的钻速随钻深层精细化优化方法，包括根据单元操作时间段或单元操作进尺建立对应的随钻单元数据集，根据峰值区间平均值法、预设目标钻速优化法或者散点精细化钻速优化法进行钻速随钻优化，通过控制钻速随钻优化处理过程极限时间及钻速提速幅值来终止优化过程，本发明公开的基于数据驱动的钻速随钻优化方法，据峰值区间平均值法、预设目标钻速优化法或者散点精细化钻速优化法进行钻速随钻优化，比传统的依靠钻井工程师经验进行转速优化更具科学性，能够在不同段内进行转速优化，通过大量的实际数据进行科学的随钻转速优化，使得转速的最优值无限接近理想值，对实时优化钻井施工、提高钻井效率具有指导作用。
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公开(公告)号：CN111594134B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202010525525.2
申请日：2020-06-10
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种钻井切削力实时监测的智能钻头及其工作方法，包括PDC钻头本体，在钻头本体上设有多个均布的PDC钻头刀翼，在PDC钻头刀翼的切削面上带有安装孔，并在安装孔内设有多个PDC钻头切削齿，在每一排PDC钻头切削齿中，有至少一个测压切削齿；所述测压切削齿带有监测装置，在PDC钻头刀翼中部设有贯穿的连通孔，作为布线槽，布线槽下部连接到喷头内部的中空腔体，上部连接到测压切削齿的监测装置；在布线槽内设有导线和信号转换模块，导线从监测装置连接到信号转换模块，信号转换模块带有无线信号发射装置。本发明通过增设随钻监测装置，能够显著提高PDC钻头对地层岩石特性的感知，为定向钻井技术和甜点识别提供有力技术支撑。
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公开(公告)号：CN114737886A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210270836.8
申请日：2022-03-18
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种具有高压喷嘴的复合PDC钻头，包括钻头本体、高压喷嘴组件、高压管线组件、低压喷嘴以及连接头；其中高压喷嘴组件包括高压喷嘴、高压喷嘴基台以及基台内流道，高压管线组件包括高压管线连接头、高压软管以及高压管线预留孔。其特征在于：利用安装在刀翼前端的高压喷嘴组件将高压喷嘴近距离布置在PDC齿前端并缩短了射流喷射距离，高压射流在有效参与破岩的同时可与PDC齿协同破岩，并能对协同破岩所产生的岩削进行清理；同时结合低压喷嘴可有效携岩。此发明能有效降低PDC齿的热磨损，延长PDC齿的使用寿命，并通过高压射流破岩显著提高钻头破岩效率与钻进速度，从而提升钻头的综合性能。
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公开(公告)号：CN110728076B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201911058659.1
申请日：2019-11-01
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F119/14
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN112814575B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110271425.6
申请日：2021-03-12
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明提供了一种防岩爆及防卡钻的气体钻井钻头，涉及石油及天然气勘探技术领域。该防岩爆及防卡钻的气体钻井钻头包括螺纹上接头（1）和安装在螺纹上接头（1）上的钻头体（6），钻头体（6）上设有多个主刀翼（7），其底部还设有多个副刀翼（8），主刀翼（7）远离螺纹上接头（1）一端和所述副刀翼（8）上均设有多个PDC切削齿（9），主刀翼（7）靠近螺纹上接头（1）一端上还设有多个倒划眼切削齿（3），主刀翼（7）侧面设有具有一定角度的弧形刀翼斜面（12）以及能够自然刮切的弧形凹槽（4）。本发明能够保证钻头在钻井过程中遇到井壁岩爆或井壁坍塌时将大岩石块连续磨削，并排出岩屑，防止卡钻。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111911079B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010965802.1
申请日：2020-09-15
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种冲击‑刮削复合PDC钻头，包括钻头体、外壳、固定切削结构、冲击结构；冲击结构包括上圆盘、内腔体、上活阀、冲锤、限流盘、冲头，所述上圆盘和限流盘固定在钻头外壳两端，内腔体安装在上圆盘和限流盘之间，上活阀和冲锤可在内腔体内上下运动，冲头安装在钻头冠部中心，冲锤与冲头螺纹连接。本发明与传统冲击类工具相比，不需要额外的配套冲击器来进行外部能量输入，能显著提高钻头吃入岩石的深度，缓解粘滑效应，从而提高钻头的破岩效率。具有结构简单、易操作、传递效率高且兼具自动换向等优点。
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公开(公告)号：CN113775295A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111318596.6
申请日：2021-11-09
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种追踪钻头破岩井底岩石强度全域相等的钻头设计方法，该方法包括，建立岩石强度与载荷动态加载应变率之间的关系；根据钻齿破岩过程载荷动态加载应变率计算方法，调整布齿参数；建立各主切削齿对应的井底岩石强度变化因子与钻头布齿参数之间的关系；调整每对相邻主切削齿对应的不同类型井底岩石强度变化因子之间的差值；将钻头上的每个主切削齿对应的钻齿水平切削力、合力矢量加和；根据不同破碎模式下钻头设计目标控制条件完成钻头设计；此方法调整切削齿与岩石动态接触强度完成钻头设计，减少传统钻头各主切削齿所受强度不同导致钻头局部损坏、破岩效率下降，提高钻头井底受力均匀性、延长钻头寿命，具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN113326591B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110883572.9
申请日：2021-08-03
Applicant: 西南石油大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , E21B10/43 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于动态破岩能量平衡适配原理的钻头设计方法，方法包括，首先通过力学计算获得每个主切削齿总破岩能量；然后获得每个主切削齿对应钻齿破岩特征能量因子及其取值范围，获得的每个主切削齿对应钻齿破岩特征能量因子之间的差值；其次获得每个主切削齿对应钻齿水平切削力矢量加和、每个主切削齿对应钻齿的合力矢量加和；最后将钻齿破岩特征能量因子取值范围及差值，钻齿水平切削力矢量加和、合力矢量加和作为设计标准完成钻头设计，此设计方法基于等能量破岩原理，将每个主切削齿能量调整为相等，消除传统钻头各主切削齿所受能量不同导致的钻头损坏，提高钻头破岩效率，延长钻头使用时间，具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN113187403A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110486311.3
申请日：2021-04-30
Applicant: 西南石油大学 , 成都为一石油科技有限公司
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN111236848B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010052493.9
申请日：2020-01-17
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种可控电磁驱动式冲击‑刮切复合钻头及方法，包括钻头体，和设于钻头本体上的固定切削结构及冲击切削结构，以及供电蓄能结构，冲击切削结构包括冲击导向管、冲头和冲击切削齿，冲击切削齿固结在冲头的末端，冲头相对钻头本体做滑动或滑动冲击，供电蓄能结构包括可旋转的叶轮、电机、电容和控制放电频率的控制芯片，并提供了配套的使用方法。与常规PDC钻头相比，本发明可对岩石进行预破碎，提高破岩效率，减缓牙齿的磨损速度，还能缓解PDC钻头在钻进过程中的粘滑效应。与传统冲击类钻头相比，本发明可控制冲击频率、自动蓄能，结构简单，能有效提高钻井破岩效率。
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