[實用新型]一種模擬鉆桿與鉆井液泥餅之間動態摩阻扭矩的測試裝置

有效

• 申請號: 202021498560.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN212432393U
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 文凱龍;許明標;張世攀;吳宇;李紅兵;何淼;焦冬有;由福昌;張俊;孔德宏
• 申請（專利權）人: 新疆貝肯能源工程股份有限公司;長江大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 代芳

本實用新型公開了一種模擬鉆桿與鉆井液泥餅之間動態摩阻扭矩的測試裝置，涉及鉆井液性能測試技術領域，包括：升降裝置、鉆桿模型、巖樣砂盤、驅動裝置和扭矩傳感器，巖樣砂盤固定設置于升降裝置的升降端面，驅動裝置的輸出軸通過兩個傳動裝置傳動連接于鉆桿模型的中心軸的兩端，鉆桿模型設置于巖樣砂盤的上方，巖樣砂盤在升降裝置的作用下能夠向鉆桿模型移動，扭矩傳感器的輸入端連接于驅動裝置的輸出軸上，本實用新型提供的裝置能夠較為真實的模擬出實際工作中鉆桿與鉆井液泥餅之間的摩擦扭矩，以便于后續分析評價不同潤滑劑形成的鉆井液泥餅對鉆井液潤滑性能的改善情況。

技術領域

本實用新型涉及鉆井液性能測試技術領域，特別是涉及一種模擬鉆桿與鉆井液泥餅之間動態摩阻扭矩的測試裝置。

背景技術

隨著油氣資源勘探開發力度逐步增加，簡單直井、定向井已無法滿足產量要求，越來越多分支井、水平井、大位移井鉆井技術得到推廣應用，這對鉆井液的性能，特別是潤滑減阻性能提出了很大挑戰。

目前國內外常用的測量鉆井液潤滑性能和鉆井液泥餅降摩阻性能的儀器主要是EP極壓潤滑儀、泥餅粘滯系數儀和泥餅黏附系數儀。其中極壓潤滑儀主要模擬鉆桿在加壓狀態下與套管在鉆井液浸泡下的摩阻改善情況，但無法反映鉆桿與井壁泥餅之間的摩阻情況；泥餅粘滯系數儀主要模擬在起下鉆過程中鉆桿與井壁泥餅之間的粘滯和摩阻情況，但無法反映鉆進過程中旋轉的鉆桿與井壁泥餅之間的摩阻情況；泥餅粘附系數儀主要測試鉆井液浸泡下粘附盤加壓后與泥餅之間形成的粘附系數，主要模擬鉆井液防粘附卡鉆性能，但采用的是粘附圓盤與泥餅接觸，與實際情況不符；因此亟需一種新型的實驗裝置來解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種模擬鉆桿與鉆井液泥餅之間動態摩阻扭矩的測試裝置，能夠較為真實的模擬出實際工作中鉆桿與鉆井液泥餅之間的摩擦扭矩。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

本實用新型提供一種模擬鉆桿與鉆井液泥餅之間動態摩阻扭矩的測試裝置，包括：升降裝置、鉆桿模型、巖樣砂盤、驅動裝置和扭矩傳感器，所述巖樣砂盤固定設置于所述升降裝置的升降端面，所述驅動裝置的輸出軸通過兩個傳動裝置傳動連接于所述鉆桿模型的中心軸的兩端，所述鉆桿模型設置于所述巖樣砂盤的上方，所述巖樣砂盤在所述升降裝置的作用下能夠向所述鉆桿模型移動，所述扭矩傳感器連接于所述驅動裝置上。

優選的，還包括砂盤固定器，所述砂盤固定器固定設置于所述升降裝置的升降端面，所述砂盤固定器上設置夾持器，所述夾持器能夠加持并固定所述巖樣砂盤。

優選的，還包括計算機，所述計算機與所述扭矩傳感器電連接，所述計算機上安裝有扭矩監測軟件。

優選的，所述傳動裝置為皮帶輪。

優選的，所述升降裝置上設有扭矩表，所述扭矩表與所述扭矩傳感器電連接，所述扭矩表用于顯示所述扭矩傳感器測量到的扭矩值。

優選的，所述升降裝置為全自動液壓機。

優選的，所述升降裝置上設有壓力表，所述壓力表用于顯示所述升降裝置的升降端面施加給所述鉆桿模型的壓力值。

優選的，所述升降裝置上設置有一底座，所述底座上固定設置有兩個豎直的支撐桿，所述鉆桿模型中心軸的兩端分別轉動連接于兩個所述支撐桿上。

本實用新型相對于現有技術取得了以下技術效果：

本實用新型提供了一種模擬鉆桿與鉆井液泥餅之間動態摩阻扭矩的測試裝置，其中，鉆桿模型用于模擬真實情況下的鉆桿的轉動，升降裝置驅動巖樣砂盤靠近并以特定的壓力接觸轉動的鉆桿模型，巖樣砂盤表面附著的鉆井液泥餅與鉆桿模型接觸并產生摩擦扭矩，摩擦扭矩通過傳動裝置反饋給扭矩傳感器，因此，本申請提供的測試裝置能夠較為真實的模擬出實際工作中的鉆桿與鉆井液泥餅之間的摩擦扭矩，進而計算出鉆井液的潤滑效果。

附圖說明