[發(fā)明專利]模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710293503.6 | 申請日： | 2017-04-28 |
| 公開（公告）號： | CN106869920B | 公開（公告）日： | 2019-10-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郭巖寶;楊柳;王德國;張政 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油大學(北京) |
| 主分類號： | E21B49/00 | 分類號： | E21B49/00 |
| 代理公司： | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 王濤;湯在彥 |
| 地址： | 102249*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 模擬 水平 沉積 連續(xù) 作業(yè) 磨損 原位 觀測 試驗裝置 | ||
1.一種模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，包括：
試驗臺底座，所述試驗臺底座上固定多根支撐柱；
試驗操作臺，套設(shè)在所述支撐柱上，所述試驗操作臺中部鏤空；
試驗控制臺，套設(shè)在所述支撐柱上并固定；
下試樣運動組件，由第一伺服電機、試樣滾珠絲杠及試樣運動絲杠螺母組成，所述第一伺服電機固定在所述試驗操作臺上，所述試樣滾珠絲杠的一端與所述第一伺服電機固定連接，所述試樣運動絲杠螺母套設(shè)在所述試樣滾珠絲杠上；
試樣安裝組件，包括：下試樣板、下試樣板擋板、加載系統(tǒng)下試樣運動組件、加載系統(tǒng)及試樣組；所述下試樣板設(shè)置在所述試樣運動絲杠螺母之上，所述下試樣板擋板在所述下試樣板上圍成試樣接觸區(qū)；所述加載系統(tǒng)下試樣運動組件包括：移運導軌、第二伺服電機及傳動機構(gòu)，設(shè)置在所述試驗控制臺的下表面；所述加載系統(tǒng)包括：加載裝置及加載力傳感器，設(shè)置在所述加載系統(tǒng)下試樣運動組件的下部；所述試樣組包括：試樣夾具及上管體試樣，設(shè)置在所述加載系統(tǒng)的下部；
沖砂液循環(huán)組件，包括：變量泵、沖砂液配比站、測試傳感器及廢液回收器皿，所述測試傳感器設(shè)置在所述試驗操作臺上，所述沖砂液配比站用于提供清水、含原油和多種濃度的洗井液，利用所述變量泵將所述沖砂液配比站中的沖砂液先后經(jīng)過測試傳感器和流道軟管輸入至所述下試樣板擋板的供液孔，進入所述試樣接觸區(qū)，從所述試樣接觸區(qū)流出的沖砂液通過流道軟管返回所述廢液回收器皿；
觀測系統(tǒng)運動組件，包括：控制電機、聯(lián)軸器、顯微鏡運動絲杠及顯微鏡運動絲杠螺母；所述控制電機設(shè)置在所述試驗臺底座上，所述顯微鏡運動絲杠的一端固定在所述控制電機上，所述顯微鏡運動絲杠螺母套設(shè)在所述顯微鏡運動絲杠上；
顯微觀測組件，包括：顯微鏡鏡頭、焦距微調(diào)旋鈕、顯微鏡移動式夾具組件、豎直調(diào)節(jié)滑軌及圖像采集裝置，所述顯微鏡鏡頭、焦距微調(diào)旋鈕及圖像采集裝置固定在所述顯微鏡移動式夾具組件上，所述顯微鏡移動式夾具組件通過所述豎直調(diào)節(jié)滑軌固定在所述顯微鏡運動絲杠螺母上；
控制柜，設(shè)置在所述試驗控制臺上，所述控制柜中設(shè)置處理器及控制器；
所述處理器連接所述加載力傳感器及顯微觀測組件，用于根據(jù)所述加載力傳感器的測試數(shù)據(jù)進行加載力-摩擦力的換算，并處理所述顯微觀測組件記錄的圖像；
所述控制器連接所述第一伺服電機、第二伺服電機、控制電機及變量泵，用于控制所述第一伺服電機與控制電機的多速同步運動及所述變量泵的流量，實現(xiàn)試樣接觸區(qū)的原位觀測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，所述下試樣板在所述試樣滾珠絲杠的帶動下進行多速調(diào)節(jié)的水平往復運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，所述觀測系統(tǒng)運動組件通過所述控制器的控制與所述下試樣運動組件同步運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，所述下試樣板為透明耐磨材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，所述試驗操作臺通過所述支撐柱上的調(diào)節(jié)固定螺母實現(xiàn)臺面高度的調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)顯微鏡鏡頭的焦距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，所述下試樣運動組件還包括：軸承座，連接在所述顯微鏡運動絲杠另一端并設(shè)置在所述試驗臺底座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，還包括：顯示器，連接所述顯微觀測組件及處理器，所述顯示器用于顯示所述處理器的圖像處理結(jié)果，并顯示顯微鏡鏡頭實時觀測到的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測試驗裝置，其特征在于，所述試樣接觸區(qū)包括：平面接觸方式和不同曲率半徑的弧面接觸方式，以模擬不同強度、直徑和材料的上管體試樣在不同階段與井壁接觸的實際工況。
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