[發明專利]一種用于測量模擬鉆井中鉆頭側向力及軸向力的裝置

有效

• 申請號: 201410001751.5
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103696757B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 張輝;高德利;房軍;肖冠琦;韋紅術;張偉國;林海春;張新平
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B47/007
• 分類號: E21B47/007
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，包括：密封筒、模擬鉆鋌、彈性測力片、模擬鉆頭、彈性片緊固螺栓、六面形安裝底座、拉壓傳感器、拉壓傳感器與安裝底座連接螺栓、固定端底座、拉壓傳感器與固定端底座連接螺栓；其特征在于：密封筒后端通過固定端底座密封；六面形安裝底座前端為正六棱柱體、后端為圓柱體，正六棱柱體的中部開設有凹槽；拉壓傳感器的前端與安裝底座通過鏈接螺栓連接成整體；拉壓傳感器的后端通過螺栓與固定端底座連接；六面形安裝底座的每個面上設有一個彈性片，每個彈性片通過兩個緊固螺栓固定在六面形安裝支座側面上，形成60度分布的六面形的測力環，測力環的內切圓內徑等于或小于模擬鉆頭的直徑；在彈性測力片兩面上位于正六棱柱體的凹槽位置粘貼專用應變片，以構成半橋連接的應變式測力傳感器，測量數據傳輸線路從密封筒表面的開孔引出；模擬鉆鋌與模擬鉆頭固定連接。

2.根據權利要求1所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：密封筒為前端直徑小后端直徑大的圓筒；密封筒后端的內表面加工有內螺紋，固定端底座設有外螺紋，密封筒后端與固定端底座螺紋連接。

3.根據權利要求1-2所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：模擬井筒的外徑與密封筒的前端外徑相同，模擬井筒、密封筒的前端通過密封接頭與相連。

4.根據權利要求1-3所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：圓柱體的直徑比正六棱柱體的外接圓的直徑大。

5.根據權利要求1-4所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：模擬鉆鋌與模擬鉆頭通過螺紋連接，模擬鉆鋌、模擬鉆頭的軸線與安裝底座的軸線重合。

6.根據權利要求1-5所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：使彈性片與鉆頭在初始狀態下接觸；通過改變彈性片的厚度可以達到改變測力量程的效果，實現不同情況下的模擬實驗。

7.根據權利要求1-6所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：彈性片用彈簧鋼加工制作。

8.根據權利要求1-7所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：拉壓傳感器采用LC1102型拉壓傳感器，能將鉆壓信號轉變為電壓信號，通過信號處理得到鉆壓數值。

9.根據權利要求1-8所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：密封接頭分兩層，內層為橡膠，外層為金屬。

10.根據權利要求1-9所述的用于測量模擬井底鉆頭受到的軸向力和側向力的測力裝置，其特征在于：需在密封筒上開孔，孔與線纜之間通過環氧樹脂密封。