复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统

    公开(公告)号:CN116084839A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310376354.5

    申请日:2023-04-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,包括靶向钻头、钻具主体、测量模块与控制模块;靶向钻头设在钻具主体偏心短节端部且可回转;靶向钻头具有直推钻进状态和纠偏状态,处于直推钻进状态时与钻具主体同轴;处于纠偏状态时与钻具主体轴线具有夹角;测量模块用于监测靶向钻头的姿态,控制模块控制驱动靶向钻头在小范围内进行低速回转。本发明应用于污染场地钻测一体化领域,主要为污染场地原位探测设备提供钻进载体和精准的探测点位控制,极大降低对挥发性污染物质的扰动,采用近钻头测量的形式提高测量精度,且可自动调整钻进轨迹,有利于垂直钻进轨迹的控制,对污染场地调查具有极高的意义。

    一种适用于污染土层的链条式液压直推钻进试验平台

    公开(公告)号:CN114382425A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202210286256.8

    申请日:2022-03-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于污染土层的链条式液压直推钻进试验平台,包括直推钻机主体,直推钻机主体包括起升系统;起升系统包括支架、钻进导轨、钻具固定装置、链条、减速马达,支架的一侧与底座相连,钻进导轨设在支架的另一侧,且钻具固定装置滑动连接在钻进导轨上,减速马达固定设在支架上且通过链条与钻具固定装置传动相连。本发明将钻机的回转动力来源转变为链条的线性运动,避免了液压油缸的使用,减小设备的占用空间;由减速马达控制链条的运动,使钻机的钻进过程更稳定,提高了钻进的精确度;模拟地层平台可设置相同或不同的原位地层来模拟污染地层,获得直推钻进试验平台在不同污染地层和不同工况下的钻进特点。

    用于观察岩石水力压裂裂缝起裂演化的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN112033793B

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202010949464.2

    申请日:2020-09-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于观察岩石水力压裂裂缝起裂演化的试验装置,包括水力压裂试验机、注液组件、内窥镜组件和双层透明管,水力压裂试验机对柱体岩样固定,施加轴向载荷和围压载荷,双层透明管插入柱体岩样内部,外层与柱体岩样内部连通,注液组件与双层透明管外层接通,向双层透明管外层高压注液,内窥镜组件的高精度摄像头插入双层透明管的内层,实现对水力压裂裂缝起裂演化过程的成像观察和描述。本发明采用双层透明管代替传统的单层导流管,通过设置在内层的高精度摄像头实现了对水力压裂裂缝起裂的动态监测和成像描述,其透明视窗可承受预制孔内的高压环境,确保高精度摄像机的观测。

    多场耦合低渗岩样水力裂缝演化多尺度同步监测装置

    公开(公告)号:CN114136800A

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202111455085.9

    申请日:2021-12-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种多场耦合低渗岩样水力裂缝演化多尺度同步监测装置,包括真三轴伺服控制系统、水力压裂系统、多尺度监测系统以及压裂改造评价系统,其中真三轴伺服控制系统对试样进行三个主应力方向的加载,水力压裂系统对试样注入压裂液使试样压裂,多尺度监测系统同时启动对压裂过程的相关参数变化进行多尺度实时记录,压裂改造评价系统在试样压裂后保持原有的应力状态下注液,通过出液流量等对压裂后的试样进行压裂改造评价,可以模拟不同深度储层的受力情况下,对试样进行不同注液方式的水力压裂试验,以及多尺度的监测和后续压裂改造评价,为非常规能源储层压裂改造与多尺度岩石力学的研究提供了相关设备。

    大尺寸类页岩试样真三轴加载水力压裂应变测量装置

    公开(公告)号:CN111879606A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN202010969706.4

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种大尺寸类页岩试样真三轴加载水力压裂应变测量装置,包括由多块模具板围成的盒型模具以及进行加载的加载板,所述模具板上设置有多个安装孔,每个所述安装孔内设置有一可拆卸的堵头件,所述装置还包括至少一个条形薄片,所述条形薄片的两端分别设置有一弹簧卡紧结构,所述弹簧卡紧结构能卡紧固定于任意的所述安装孔内,使所述条形薄片贴合于所述模具板的内侧壁。本发明实现了应变片在试样不同部位,不同方向的安装,可以在真三轴加载水力压裂条件下,较全面的对应变进行测量。

    复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统

    公开(公告)号:CN116084839B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310376354.5

    申请日:2023-04-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种复杂地质环境下空间姿态自适应智能靶向钻具系统,包括靶向钻头、钻具主体、测量模块与控制模块;靶向钻头设在钻具主体偏心短节端部且可回转;靶向钻头具有直推钻进状态和纠偏状态,处于直推钻进状态时与钻具主体同轴;处于纠偏状态时与钻具主体轴线具有夹角;测量模块用于监测靶向钻头的姿态,控制模块控制驱动靶向钻头在小范围内进行低速回转。本发明应用于污染场地钻测一体化领域,主要为污染场地原位探测设备提供钻进载体和精准的探测点位控制,极大降低对挥发性污染物质的扰动,采用近钻头测量的形式提高测量精度,且可自动调整钻进轨迹,有利于垂直钻进轨迹的控制,对污染场地调查具有极高的意义。

    一种用于制备含复杂形态软弱层模拟岩样的装置与方法

    公开(公告)号:CN113916627A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111158271.6

    申请日:2021-09-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于制备含复杂形态软弱层模拟岩样的制备装置与方法,包括石膏模板、隔板夹持器、岩样模具、滑动导轨和充填系统,将易熔化材料石蜡借助石膏模板制备为具有特殊形态的石蜡隔板,将制成的石蜡隔板用隔板夹持器固定并插入无顶面模具盒体中,隔板夹持器和滑动导轨连接以调节石蜡隔板位置和倾角,在无顶面模具盒体内浇筑坚硬岩层模拟材料,并使用振动台振捣密实,待其凝结得到含特殊形态石蜡层和坚硬岩层的中间试样,加盖模具顶板形成密闭腔室,加热中间试样熔化石蜡层,利用充填系统从密闭腔室注液口向其注入软弱层模拟材料,同时石蜡从材料排液口排出,待石蜡排尽试样凝结并脱模养护后即得到含形态复杂软弱层的模拟岩样。

    大尺寸类页岩试样真三轴加载水力压裂应变测量装置

    公开(公告)号:CN111879606B

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202010969706.4

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种大尺寸类页岩试样真三轴加载水力压裂应变测量装置,包括由多块模具板围成的盒型模具以及进行加载的加载板,所述模具板上设置有多个安装孔,每个所述安装孔内设置有一可拆卸的堵头件,所述装置还包括至少一个条形薄片,所述条形薄片的两端分别设置有一弹簧卡紧结构,所述弹簧卡紧结构能卡紧固定于任意的所述安装孔内,使所述条形薄片贴合于所述模具板的内侧壁。本发明实现了应变片在试样不同部位,不同方向的安装,可以在真三轴加载水力压裂条件下,较全面的对应变进行测量。

    用于观察岩石水力压裂裂缝起裂演化的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN112033793A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010949464.2

    申请日:2020-09-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于观察岩石水力压裂裂缝起裂演化的试验装置,包括水力压裂试验机、注液组件、内窥镜组件和双层透明管,水力压裂试验机对柱体岩样固定,施加轴向载荷和围压载荷,双层透明管插入柱体岩样内部,外层与柱体岩样内部连通,注液组件与双层透明管外层接通,向双层透明管外层高压注液,内窥镜组件的高精度摄像头插入双层透明管的内层,实现对水力压裂裂缝起裂演化过程的成像观察和描述。本发明采用双层透明管代替传统的单层导流管,通过设置在内层的高精度摄像头实现了对水力压裂裂缝起裂的动态监测和成像描述,其透明视窗可承受预制孔内的高压环境,确保高精度摄像机的观测。

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