[發(fā)明專利]井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)和井下工具磨銑方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410528326.1
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104296797A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 曲玉辰;郭津瑞;朱富林;趙峰;李彪;崔加利;周賀;劉佳欣;王遠方;蒲寶月;陳健;曹建;馬振;郭靜;鄭亮;王淑;閆海峰;姜紅梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00;G01N3/56;G01N3/58
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李景輝

1.一種井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，用于對井下工具進行磨銑試驗，其特征在于，所述井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)包括：

對井下工具進行磨銑的動力驅(qū)動系統(tǒng)、推動所述井下工具進行水平移動的磨銑載荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)、和測量實驗參數(shù)的計算機測控系統(tǒng)；

所述井下工具設置在套管中，所述井下工具與所述套管均水平設置；

所述動力驅(qū)動系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、以及受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動的磨鞋，所述磨鞋的轉(zhuǎn)軸水平設置；

所述磨銑載荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括：水平驅(qū)動裝置，驅(qū)動所述套管向所述磨鞋水平移動；

所述井下工具與所述套管位于所述磨鞋與所述水平驅(qū)動裝置之間；

計算機測控系統(tǒng)，連接所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和水平驅(qū)動裝置，測量所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和水平驅(qū)動裝置的實驗參數(shù)；

所述井下工具與所述套管、所述動力驅(qū)動系統(tǒng)、磨銑載荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)、和計算機測控系統(tǒng)，均設置在地面上。

2.如權(quán)利要求1所述的井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)還包括：循環(huán)冷卻系統(tǒng)，所述循環(huán)冷卻系統(tǒng)與所述磨鞋連接，對所述磨鞋進行循環(huán)冷卻，并收集磨銑的碎屑。

3.如權(quán)利要求2所述的井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括：電機和減速箱，所述減速箱連接在所述電機和所述磨鞋之間，所述電機的輸出軸水平設置，所述磨鞋的轉(zhuǎn)軸位置固定不變。

4.如權(quán)利要求3所述的井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述水平驅(qū)動裝置包括：液壓站和與所述液壓站連接的液壓缸。

5.如權(quán)利要求4所述的井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機測控系統(tǒng)包括：設置在減速箱輸出軸上的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、以及與液壓缸連接的載荷傳感器和位移傳感器。

6.如權(quán)利要求5所述的井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置還包括：密封三通聯(lián)軸器，連接在所述減速箱與所述磨鞋之間，所述循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括：通過管路連接的旋渦泵、水箱、循環(huán)泵、和過濾箱，所述旋渦泵連接所述密封三通聯(lián)軸器，所述過濾箱收集磨銑的碎屑。

7.如權(quán)利要求5所述的井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述井下工具地面磨銑試驗系統(tǒng)還包括：底座和設置在所述底座上的移動小車，所述電機、減速箱、液壓站和液壓缸均設置在所述底座上，所述井下工具與所述套管位于所述移動小車上。

8.一種井下工具磨銑方法，其特征在于，包括以下步驟：

先進行井下工具地面磨銑試驗，在地面上模擬井下工具的磨銑；所述井下工具地面磨銑試驗包括：

步驟A：將井下工具與套管均水平設置，使磨鞋的轉(zhuǎn)軸水平設置，通過水平驅(qū)動所述套管，使井下工具的磨銑面與所述磨鞋接觸，并使磨鞋保持恒定的磨銑載荷；

步驟B：然后，測量磨銑過程中的實驗參數(shù)，所述實驗參數(shù)包括：磨鞋的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩、和磨銑載荷。

9.如權(quán)利要求8所述的井下工具磨銑方法，其特征在于，所述井下工具地面磨銑試驗還包括：

步驟C：在步驟A中，通過冷卻水從所述磨鞋的水眼流出，為磨鞋和井下工具降溫冷卻并將磨銑的碎屑攜帶至過濾箱內(nèi)進行收集；

步驟D：分析收集的碎屑的形狀和大小與所述實驗參數(shù)的關(guān)系。

10.如權(quán)利要求8所述的井下工具磨銑方法，其特征在于，所述井下工具磨銑方法還包括：

根據(jù)井下工具地面磨銑試驗獲得的實驗參數(shù)或試驗數(shù)據(jù)，篩選出優(yōu)選的磨鞋的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩、和磨銑載荷；

然后，在磨銑井下工具的實際施工作業(yè)中，將磨鞋豎直安裝在鉆桿或管柱上，通過鉆桿或管柱上的鉆壓計量裝置對磨鞋施加豎直向下的鉆壓，所述鉆壓的數(shù)值為優(yōu)選的磨銑載荷，實際施工作業(yè)中的磨鞋的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩采用優(yōu)選的磨鞋的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。