[發明專利]一種物探鉆機多性能參數測試裝置

有效

• 申請號: 201310535253.4
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103528629A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 黃志強;邱成松;彭世金;李琴;周已;譚軍;安先彬;馬亞超
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種物探鉆機多性能參數測試裝置，適用于油田物探鉆機，屬于石油工業的勘探裝置領域。

背景技術

隨著勘探工作不斷深入，勘探密度不斷加大，以前未涉及或涉及不深的沙漠、山地和黃土塬等地區也成為當前勘探開發的重點，這不僅對物探鉆井裝備和鉆具提出了更高的要求，而且對鉆井工藝參數與鉆具和巖石的相互匹配性能也提出了更高的要求。針對不同的地層條件，選擇不同的鉆具，采用配套的鉆井工藝參數，可以改善鉆機性能，提高鉆具的破巖效率和使用壽命，并且能夠提高鉆井效率，降低鉆井成本。

鉆井工藝參數是與物探鉆機性能參數相匹配的，物探鉆機性能參數包括空氣壓力、空氣流量、鉆頭轉速、鉆壓等。目前，現有的物探鉆機性能的測試，只能測試物探鉆具自身沖擊器的沖擊功和沖擊頻率，而不能對空氣壓力、空氣流量、鉆頭轉速、鉆壓等鉆井參數以及鉆進速度進行測試，還沒有相應的方法研究這些物探鉆機性能參數與鉆井速度之間的關系，也沒有相應的測試裝置對物探鉆機性能參數和鉆速進行測試，嚴重阻礙了新型物探鉆具進一步的推廣應用和研發工作。

發明內容

本發明目的是為了克服上述現有技術中的不足，特提供一種物探鉆機多性能參數測試裝置，對物探鉆機性能參數以及鉆速進行測試，從而建立鉆井工藝參數、鉆具、地層條件等的相互匹配關系，提高鉆具的破巖效率和使用壽命，提高鉆井效率，降低鉆井成本。

本發明采用的技術方案是：

本發明一種物探鉆機多性能參數測試裝置，由空壓機、管線、鉆具系統、提升裝置、鉆柱、動力鏈條、鉆機主體、鉆機底座、空氣壓力測試單元、空氣流量測試單元、轉速測試單元、鉆壓測試單元、鉆速測試單元、數據采集與處理單元、計算機系統組成。

所述空氣壓力測試單元安裝在空壓機與鉆具系統之間的管路上，空氣壓力測試單元由壓力傳感器、壓力變送器、變送器安裝支架、管路和空氣壓力傳輸線組成，所述空氣壓力傳輸線與數據采集與處理單元相連，其有益效果是測量空氣壓力數據，并將壓力數據傳輸至數據采集與處理單元進行集中處理和管理。

所述空氣流量測試單元安裝在空壓機與鉆具系統之間的管路上，空氣流量測試單元由流量傳感器、壓差變送器、變送器安裝支架、管路和空氣流量傳輸線組成。

所述轉速測試單元由轉速傳感器、磁塊、安裝連接件、安裝板和轉速傳輸線組成，所述安裝連接件通過螺栓連接安裝在鉆柱上，8個磁塊均布安裝在安裝連接件的圓周上，安裝板通過固定片固定在動力頭的殼體上，轉速傳感器安裝在安裝板上，轉速傳感器的垂直安裝高度與磁塊的垂直安裝高度相同。

所述鉆壓測試單元由拉力傳感器、放大器、第一連接桿、第二連接桿和鉆壓傳輸線組成。拉力傳感器兩端分別與第一連接桿、第二連接桿相連接，第一連接桿與動力鏈條連接，第二連接桿與提升裝置連接；放大器安裝在提升裝置上，拉力傳感器與放大器之間用鉆壓傳輸線相連接，放大器將信號進行放大，再由鉆壓傳輸線傳輸到數據采集與處理單元。

所述鉆速測試單元由位移傳感器、支架和鉆速傳輸線組成，位移傳感器通過支架安裝在鉆機提升裝置上并與提升裝置一起上下運動。

所述數據采集與處理單元由儀表箱、儀表箱支架、通訊接口、數據采集模塊、電源等組成。

所述計算機系統由一臺計算機和專業的數據處理軟件組成。

本發明與現有技術相比較具有如下優點：1、可以對空氣壓力、空氣流量、鉆頭轉速、鉆壓、鉆進速度等多性能參數進行測試，從而可以建立鉆井工藝參數—鉆具—巖石之間的匹配關系，不斷提高鉆機、鉆具的性能，提高鉆井速度，降低鉆井成本；2、采用了模塊化的設計，使系統能很方便的適應室內及現場測試的要求。

附圖說明

圖1為本發明一種物探鉆機多性能參數測試裝置示意圖。

圖2為本發明的空氣壓力測試單元示意圖。

圖3為本發明的空氣流量測試單元示意圖。

圖4為本發明的轉速測試單元示意圖。

圖5為本發明的鉆壓測試單元示意圖。

圖6為本發明的鉆速測試單元示意圖。