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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利多模式导向钻具获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111379521B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201811609764.5，技术领域涉及：E21B7/04；该发明授权多模式导向钻具是由王旭阳;葛彤;庄广胶;赵敏;吴超;王猛;苏婧;项锋;吴峰;张春文设计研发完成，并于2018-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本多模式导向钻具在说明书摘要公布了：一种多模式导向钻具，包括：依次设置的钻具机构、定位舱和换向驱动器，其中：换向驱动器与液压油管相连以提供钻具机构动力，换向驱动器的旋转端与定位舱相连，定位舱中设有定位传感器和与之相连的传输电缆，将位置信息给导航定位系统用于定位和控向。本发明内部定位传感器用来对钻头姿势和姿态进行实时测量，外部操控换向驱动器来进行定向钻进，根据不同地质更换不同钻头和钻具来进行钻进，大大提高了钻进效率。

本发明授权多模式导向钻具在权利要求书中公布了：1.一种多模式导向钻具，其特征在于，包括：依次设置的钻具机构、定位舱和换向驱动器，其中：换向驱动器与液压油管相连以提供钻具机构动力，换向驱动器的旋转端与定位舱相连，定位舱中设有定位传感器和与之相连的传输电缆，将位置信息给导航定位系统用于定位和控向； 所述的钻具机构、定位舱和换向驱动器之间通过连接器相连； 所述的换向驱动器为大扭矩转动驱动装置，该驱动装置采用液压油缸或电机驱动，内设有用于测量转速的传感器； 所述的定位传感器采用微型的高精度惯性测量单元，实时测量钻头体的姿态角度、角速度、角加速度以及三轴向运动速度、加速度； 所述的钻具机构采用钻头体实现，该钻头体内设有多方位的喷嘴，喷嘴包括用于钻进喷冲破土的破土喷嘴和用于清洗钻头的清洗喷嘴； 所述的钻头体采用导向板钻头、鹰爪钻头或牙轮钻头，当采用导向板钻头时，其与连接器直接相连，当采用鹰爪钻头时，其与换向器直接连接也与泥浆马达相连，当采用牙轮钻头时，则与泥浆马达连接； 所述的钻具机构和定位舱之间进一步设有泥浆马达，其中：泥浆马达具有固定导向弯角，由换向器驱动马达整体旋转进行控向，并通过调整马达外部导向平面面积增大或减小导向强度，该泥浆马达包括：动力部分、传动部分和轴承部分，其中：动力部分以高压海水或泥浆作为动力源，利用压力差形成驱动力驱动马达转子转动，从而带动钻头快速、连续旋转破土； 所述的动力部分包括定子和转子，传动部分包括用于转向的弯接头，轴承部分承受整个马达的载荷； 所述的多模式导向钻具在中软硬度地质作业时，钻进过程通过注入头顶推力、高压泥浆喷冲力以及换向器驱动的钻头体旋转实现；钻头体在连续旋转时，可进行直线钻进；而当钻头体停止旋转时，则会在顶推力和导向面反力的综合作用下形成导向钻进；由于该地质条件下破土相对容易，采用压板钻头提高导向强度，作业轨迹短且可实现精确控向； 所述的多模式导向钻具在粘土或硬土地质作业时，采用鹰爪钻头破土、采用泥浆马达高速旋转破土或直接连接换向器驱动；采用泥浆马达做定向钻进时，通过换向器调整泥浆马达的弯曲角度方位进行控向； 所述的多模式导向钻具在硬土或软岩地质作业时，采用牙轮钻头，由泥浆马达高速旋转破土；定向钻进时，通过换向器调整泥浆马达的弯曲角度方位进行控向； 所述的多模式导向钻具在钻头出土后，根据钻进模式可采用泥浆马达驱动扩孔器或采用换向器直接连接扩孔器作业。

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