[發明專利]一種模擬空氣鉆井井下鉆具動態力學特征的實驗方法

無效

• 申請號: 201110221662.8
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102305021A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 林元華;朱紅鈞;嚴仁田;鮮奇飚;王其軍;曾德智;孫永興;朱達江;周瑩;謝娟
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B28/00;E21B47/00;E21B21/00;E21B3/02
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1.一種模擬空氣鉆井井下鉆具動態力學特征的實驗方法，其特征在于：采用一個可旋轉角度并定位的井架(11)，以便實現不同井斜角下的鉆進模擬；在井架(11)上設置井筒(5)，將鉆柱(4)置于井筒(5)之中，在鉆頭(7)底部安置激振系統(8)并與井筒(5)相聯，激振系統(8)和井筒(5)安裝于井架(11)的導軌上并可沿著導軌上下滑動，不僅為模擬鉆進過程中提供一定范圍的鉆壓，而且提供模擬井下鉆頭工作過程中產生的隨機振動激勵信號；鉆柱(4)、井筒(5)和鉆頭(7)的大小均按現場常用的井身結構尺寸通過相似性原理設計，構成能模擬現場空氣鉆井的真實系統；在井架(11)上部設置一電動機(2)，電動機(2)與齒輪(3)相聯，通過齒輪(3)驅動鉆柱(4)旋轉；循環系統包括鉆柱(4)、井筒(5)和地面介質供給系統(9)，地面介質供給系統(9)配送不同比例的氣體、液體或固體混合的循環介質，以模擬現場鉆井循環介質的不同組分；井筒(5)上安置有監測系統(6)，使模擬鉆進過程中能進行鉆具動態力學特征隨鉆測量，監測系統(6)中各種數據最終傳輸至地面的數據采集系統(10)；地面動力系統(12)為井架(11)的旋轉提供動力。

2.如權利要求1所述的一種模擬空氣鉆井井下鉆具動態力學特征的實驗方法，其特征在于：所述的井架(11)可實現0-90°的轉動并固定。

3.如權利要求1所述的一種模擬空氣鉆井井下鉆具動態力學特征的實驗方法，其特征在于：監測系統(6)包括側開窗口(17)、渦流感應器(18)，側開窗口(17)設置在井筒(5)上，在側開窗口(17)的縱、橫向，各設置兩個渦流感應器(18)。