[發明專利]一種冰層回轉鉆進切削熱及鉆進參數實驗裝置及測量方法

無效

• 申請號: 201310090863.8
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103161449A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 曹品魯;劉春朋;鄭治川;達拉拉伊;宮文斌;白楊;張野;譙延杰;廖坤
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B47/07
• 分類號: E21B47/07;E21B47/00;E21B47/06;E21B21/08
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 鞠傳龍

1.一種冰層回轉鉆進切削熱及鉆進參數實驗裝置，其特征在于：是由熱電偶、無線發射器、扭矩傳感器、兩個壓力傳感器、流量計、壓力表、拉繩位移傳感器和電腦組件組成，其中熱電偶安設在鉆頭下端切削具的圓孔內，熱電偶與無線發射器之間由連接導線連接，無線發射器固定在鉆桿上，無線發射器與鉆桿一同轉動，扭矩傳感器轉子的兩端分別與冰芯管和鉆桿連接，扭矩傳感器的定子通過支撐架及滑塊與固定在鉆機上的導向架相連，扭矩傳感器的定子能夠隨鉆桿進行上下運動，兩個壓力傳感器分別安裝在鉆機給進油缸的上下腔，流量計、壓力表安設在泥漿泵出口的管路上，拉繩位移傳感器兩端分別固定在鉆機卡盤和殼體上，電腦組件上設有無線接收裝置，能夠接收無線發射器傳送的信號，扭矩傳感器、壓力傳感器、流量計、壓力表和拉繩位移傳感器分別通過相應的信號線與電腦組件連接。

2.根據權利要求1所述的一種冰層回轉鉆進切削熱及鉆進參數實驗裝置，其特征在于：所述的鉆頭和冰芯管上開設有連接導線布設溝槽。

3.根據權利要求1所述的一種冰層回轉鉆進切削熱及鉆進參數實驗裝置，其特征在于：所述的熱電偶與無線發射器的連接導線設在鉆頭和冰芯管上開設的溝槽內。

4.根據權利要求1所述的一種冰層回轉鉆進切削熱及鉆進參數實驗裝置，其特征在于：所述的熱電偶的探頭安裝在鉆頭下端切削具所開設的圓孔內，用導熱硅質填充并用玻璃膠將其密封。

5.一種冰層回轉鉆進切削熱及鉆進參數測量方法，其方法如下所述：

第一步：將熱電偶的探頭安裝在鉆頭下端切削具開設的圓孔內，用導熱硅質填充并用玻璃膠將其密封，熱電偶與無線發射器的連接導線沿鉆頭和冰芯管外表面上的溝槽與無線發射器相連，無線發射器及其電池固定在鉆桿上，隨鉆桿一起回轉，無線發射器將檢測到的溫度信號傳輸至電腦組件上的無線接收裝置，經信號轉換后傳輸至電腦并由組態軟件實時動態顯示；

第二步：將扭矩傳感器安裝在冰芯管與主動鉆桿之間，用于檢測鉆頭轉速和扭矩；

第三步：將兩個壓力傳感器分別安裝在鉆機給進油缸的上下腔，通過壓差獲得鉆壓；

第四步：將流量計和壓力表安裝在泥漿泵出口的管路上，用于檢測鉆井液流量和泵壓；

第五步：將拉繩位移傳感器安裝在鉆機的卡盤和殼體之間，用于檢測鉆進進尺，并獲得平均機械鉆速；

第六步：將扭矩傳感器、兩個壓力傳感器、流量計、壓力表和拉繩位移傳感器通過相應的信號線與電腦組件連接，將檢測的所有信號經電腦組件相應模塊轉換、放大后由組態軟件實時動態顯示，鉆壓、轉速、流量、平均機械鉆速參數可通過鉆機和泥漿泵進行調節。