[發明專利]一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置和試驗方法

有效

• 申請號: 202011312117.5
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112362454B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 劉永剛;李娜;尹成先;艾裕豐;祝國川;李沛軒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所;西安三環科技開發總公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/04;G01N3/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置和試驗方法，裝置包括旋轉動力構件、夾持構件、耐磨帶、摩擦件、固定構件和施力構件；夾持構件設置在旋轉動力構件上，夾持構件用于夾持鉆具本體，鉆具本體上設置有耐磨帶，耐磨帶的外側設置有摩擦件，摩擦件通過固定構件設置在耐磨帶的外側，旋轉動力構件旋轉時，施力構件通過施力移動摩擦件，使得摩擦件與耐磨帶相接觸進行摩擦。通過本發明的鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝備，可模擬鉆具耐磨帶產品與上層套管或井壁巖石間的摩擦磨損狀態，定量分析耐磨帶產品的損耗與上層套管或井壁巖石間的磨損量間的關系，為優選鉆具耐磨帶產品提供試驗數據支持。

技術領域

本發明屬于油、氣田勘探開發領域，具體屬于一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置和試驗方法。

背景技術

在油氣勘探開發中的鉆井作業過程中，鉆具不可避免的會和井壁或上層套管發生接觸，產生摩擦磨損。采用鉆具耐磨帶是一種保護鉆具的常用技術手段。目前，國內外鉆具耐磨帶的品種繁多，質量和性能也參差不齊，但檢測手段多以材料性能檢測為主，如耐磨帶的硬度，組織、附著力等，缺少對鉆具耐磨帶的實物性能的檢測評價裝備，尤其是檢測評價耐磨帶與上層套管或井壁巖石間的磨損問題，從而缺少選擇更合適的耐磨帶產品的試驗數據支持。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置和試驗方法，結構簡單，能夠有效模擬鉆具耐磨帶在鉆井過程中的摩擦磨損情況，為鉆具耐磨帶的評價和優選提供試驗數據支撐。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置，包括旋轉動力構件、夾持構件、耐磨帶、摩擦件、固定構件和施力構件；

所述夾持構件設置在旋轉動力構件上，夾持構件用于夾持鉆具本體，所述鉆具本體上設置有耐磨帶，耐磨帶的外側設置有摩擦件，摩擦件通過固定構件設置在耐磨帶的外側，旋轉動力構件旋轉時，施力構件通過施力移動摩擦件，使得摩擦件與耐磨帶相接觸進行摩擦。

優選的，還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置包括冷卻泵和噴淋管線，所述冷卻泵將冷卻液輸送至噴淋管線，噴淋管線的出口指向摩擦件與耐磨帶的摩擦部位。

進一步的，所述冷卻液為清水或鉆井液。

優選的，所述摩擦件呈圓環形，摩擦件套設在耐磨帶的外側。

進一步的，所述摩擦件的兩端設置有密封擋圈。

優選的，所述鉆具本體呈圓柱狀，耐磨帶厚度均勻設置在鉆具本體的外表面上。

進一步的，所述耐磨帶敷焊在鉆具本體的外表面上。

優選的，所述夾持構件為卡盤結構。

優選的，所述摩擦件采用金屬或巖石制成。

一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置的試驗方法，基于上述任意一項所述的一種鉆具耐磨帶實物性能檢測評價裝置，包括以下步驟，

步驟1，將耐磨帶固定在鉆具本體上，對包括耐磨帶的鉆具本體和摩擦件進行稱重，記錄稱重數據；

步驟2，將鉆具本體夾持在夾持構件上，將摩擦件移動到鉆具耐磨帶的外側，并進行固定；

步驟3，啟動旋轉動力構件，旋轉動力構件帶動鉆具本體旋轉；啟動施力構件，使摩擦件移動，與鉆具耐磨帶接觸進行摩擦；

步驟4，調整旋轉動力構件的轉速，設定旋轉動力構件的旋轉時間和/或圈數，當達到預定的旋轉時間和/或圈數時，旋轉動力構件停車，鉆具本體停止轉動；

步驟5，取下鉆具本體和摩擦件進行稱重，記錄稱重數據與步驟1的稱重數據對比后進行耐磨帶性能評價。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：