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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种旋转扫掠式等离子射流破岩钻头及钻井方法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：CN120231481B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12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：202510631235.9，技术领域涉及：E21B7/15；该发明授权一种旋转扫掠式等离子射流破岩钻头及钻井方法是由郑超;韩延聪;刘永红;赵文豪;刘昱鸣;武鑫磊;卞仁鹏;程勇杰设计研发完成，并于2025-05-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种旋转扫掠式等离子射流破岩钻头及钻井方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种旋转扫掠式等离子射流破岩钻头及钻井方法，属于钻井工程技术领域，包括等离子射流钻头本体、导电滑环、空心轴、电机；等离子射流钻头本体包括阳极电极，阳极电极内部设置放电腔室；阳极电极面向导电滑环的一端与阳极基座固连，阳极基座径向内侧与阴极基座绝缘连接，阴极基座内部设置阴极电极；放电腔室远离阴极电极的一端贯通阳极电极的射流端形成阳极喷嘴；放电腔室的中心轴线与等离子射流钻头本体的中心轴线之间存在倾斜夹角。本发明在钻井过程中，使由阳极喷嘴喷射的等离子体旋转画圆形成动态射流，在岩石表面形成圆形烧蚀轨迹，增大了破岩孔径。

本发明授权一种旋转扫掠式等离子射流破岩钻头及钻井方法在权利要求书中公布了：1.一种旋转扫掠式等离子射流破岩钻井方法，基于旋转扫掠式等离子射流破岩钻头进行实施，其特征在于，所述旋转扫掠式等离子射流破岩钻头，包括沿轴向依次同轴固定连接的等离子射流钻头本体、导电滑环、空心轴，所述空心轴的另一端与电机的输出端进行同轴固定连接；等离子体气管、冷却液进管、冷却液回流管及电缆从空心轴中心孔穿过，不随外部结构旋转； 所述等离子射流钻头本体包括阳极电极，所述阳极电极内部设置贯通的放电腔室； 所述阳极电极面向导电滑环的一端与阳极基座固连，所述阳极基座的径向内侧与阴极基座进行绝缘连接，所述阴极基座内部固定设置有伸入到放电腔室内的阴极电极； 所述阴极电极的中心轴线与放电腔室的中心轴线共线； 所述放电腔室远离阴极电极的一端贯通阳极电极的射流端形成阳极喷嘴； 所述阴极电极远离阳极喷嘴的端部中心点位于等离子射流钻头本体的中心轴线上； 所述放电腔室的中心轴线与等离子射流钻头本体的中心轴线之间存在倾斜夹角； 所述放电腔室的中心轴线与阳极电极射流端的交点、阳极电极射流端中心点之间的距离是L1，所述放电腔室的长度为L2，L1与L2比值的范围为1:8~1:6； 通过放电腔室、阴极电极相对于等离子射流钻头本体中心轴线的倾斜设置，使放电腔室的中心轴线与阳极电极射流端的交点偏离阳极电极射流端中心点，结合电机对等离子射流钻头本体旋转的控制，在钻井过程中，使由阳极喷嘴喷射的等离子体旋转画圆形成动态射流，在岩石表面形成圆形烧蚀轨迹，增大了破岩孔径； 所述钻井方法包括以下步骤： 向放电腔室内输入工作介质，工作介质在放电腔室内电离为等离子体，等离子体经阳极喷嘴喷射形成倾斜射流； 电机通过空心轴、导电滑环驱动等离子射流钻头本体旋转，使倾斜射流旋转画圆形成动态射流，在岩石表面形成圆形烧蚀轨迹，实现旋转扫掠式等离子射流破岩，增大破岩孔径； 等离子射流钻头本体旋转产生的离心力会分散射流热负荷，使得弧根附着点不断跳跃移动，无法固定在某个位置加重烧蚀，延长阳极喷嘴寿命；倾斜的动态等离子射流可以极大减弱射流反蚀，延长等离子钻头的寿命；等离子射流钻头本体旋转使等离子体射流形成动态射流，动态射流避免了对破碎坑内已经融化的岩浆进行反复加热，减少了能量的浪费，降低了破岩比能，同时热应力作用范围扩大，增大了脆性岩石内部的裂缝生长。

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