一種水力振蕩器性能測試實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種性能測試實驗裝置，具體涉及一種模擬在不同鉆壓工況下的水力振蕩器性能測試實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在水平井鉆井過程中，鉆具在井眼曲率較大的井段，或在過長水平段會產(chǎn)生較大摩阻、托壓現(xiàn)象，無法有效施加鉆壓。摩阻大、托壓問題不僅嚴(yán)重影響水平井的機(jī)械鉆速，同時也容易引起粘卡等井下復(fù)雜事故的發(fā)生。為防止上述問題的發(fā)生，目前水平井鉆井過程中通常都要在鉆具上加裝水力振蕩器。水力振蕩器是通過壓力脈沖使鉆具在井下受到的靜摩擦變成動摩擦。通過水力振蕩器的高頻振動，改變了只靠鉆具自身重力的加壓方式，鉆具在振動的同時有一定向前的沖擊力，使鉆壓能更有效地施加到鉆頭上，防止托壓的發(fā)生。
[0003]水力振蕩器在井下帶動鉆具振動時，將鉆具與井壁間的靜摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ亮?，可以減小摩阻75-80%，提高機(jī)械鉆速。水力振蕩器在工作時與井下鉆具保持振動，減小鉆具粘卡的發(fā)生，因此進(jìn)行水力振蕩器的研制具有重要意義。水力振蕩器在研制過程中，通常都要對其不同鉆壓工況下的性能進(jìn)行測試，現(xiàn)有測試大多采用液壓模擬裝置進(jìn)行測試，液壓模擬裝置大多存有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測試數(shù)據(jù)存有誤差的不足，因此，有必要開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單，能設(shè)計模擬不同鉆壓工況，測試工具頻率、位移和振動沖擊力等關(guān)鍵參數(shù)，從而通過測試數(shù)據(jù)分析對水力振蕩器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和現(xiàn)場服務(wù)的參數(shù)的優(yōu)選提供重要實驗依據(jù)的實驗裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能設(shè)計模擬不同鉆壓工況，測試工具頻率、位移和振動沖擊力等參數(shù)，從而通過測試數(shù)據(jù)分析對水力振蕩器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和現(xiàn)場服務(wù)的參數(shù)的優(yōu)選，提供重要實驗依據(jù)的水力振蕩器性能測試實驗裝置。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種水力振蕩器性能測試實驗裝置，包括長直鋼管、安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C，其特征在于:安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C呈上下狀層疊設(shè)置；安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C的中心部位分別設(shè)置有裝配孔，裝配孔外側(cè)的各圓盤圓周上均布有鋼管孔，安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C相互之間由鋼管孔通過長直鋼管貫穿連接；鋼管孔與裝配孔之間的安裝圓盤A和安裝圓盤B圓周上均布有螺栓孔，安裝圓盤A和安裝圓盤B之間由螺栓孔通過連接螺栓連接；安裝圓盤A和安裝圓盤B之間的連接螺栓上設(shè)置有彈簧。
[0007]所述的長直鋼管數(shù)量為4個；所述的連接螺栓數(shù)量為8個。
[0008]所述的長直鋼管上安裝有拉力傳感器。
[0009]所述的安裝圓盤C下表面的長直鋼管上設(shè)置有螺母。
[0010]所述的安裝圓盤A上表面的長直鋼管和連接螺栓上分別設(shè)置有壓緊螺母。
[0011]本實用新型的有益效果在于:
[0012]該水力振蕩器性能測試實驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；有效解決了現(xiàn)有實驗室中對水力振蕩器施加鉆壓的難題，該水力振蕩器性能測試實驗裝置可以通過調(diào)節(jié)壓緊螺母完成模擬不同鉆壓工況各個性能參數(shù)的測試，相比現(xiàn)有采用液壓模擬裝置進(jìn)行測試實驗，具有簡便并且可有效控制成本的特點(diǎn)。該水力振蕩器性能測試實驗裝置能模擬不同鉆壓工況、測試工具頻率、位移和振動沖擊力，通過對測試數(shù)據(jù)的分析；對水力振蕩器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和現(xiàn)場服務(wù)的參數(shù)的優(yōu)選提供重要實驗依據(jù)。
[0013]【附圖說明】:
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型的試驗狀態(tài)示意圖。
[0017]圖中:1、長直鋼管，2、安裝圓盤A，3、安裝圓盤B，4、安裝圓盤C，5、震蕩短節(jié)，6、動力短節(jié)，7、連接螺栓，8、螺母，9、壓緊螺母，10、彈簧，11、振動位移傳感器，12、拉力傳感器，13、裝配孔。
【具體實施方式】
[0018]該水力振蕩器性能測試實驗裝置包括長直鋼管1、安裝圓盤A2、安裝圓盤B3和安裝圓盤C4。安裝圓盤A2、安裝圓盤B3和安裝圓盤C4呈上下狀層疊設(shè)置；安裝圓盤A2、安裝圓盤B3和安裝圓盤C4的中心部位分別設(shè)置有裝配孔13，裝配孔13外側(cè)的各圓盤圓周上均布有鋼管孔，安裝圓盤A2、安裝圓盤B3和安裝圓盤C4相互之間由鋼管孔通過4個長直鋼管I貫穿連接；各長直鋼管I上安裝有拉力傳感器12。安裝圓盤C4下表面的長直鋼管I上設(shè)置有螺母8。
[0019]鋼管孔與裝配孔13之間的安裝圓盤A2和安裝圓盤B3圓周上均布有螺栓孔，安裝圓盤A2和安裝圓盤B3之間由螺栓孔通過8個連接螺栓7連接；安裝圓盤A2和安裝圓盤B3之間的連接螺栓7上分別設(shè)置有彈簧10。安裝圓盤A2上表面的長直鋼管I和連接螺栓7上分別設(shè)置有壓緊螺母9。
[0020]該水力振蕩器性能測試實驗裝置工作時，將水力振蕩器的震蕩短節(jié)5插入安裝在安裝圓盤A2和安裝圓盤B3的裝配孔13內(nèi)，將水力振蕩器的動力短節(jié)6插入安裝在安裝圓盤C4的裝配孔13內(nèi)，震蕩短節(jié)5與安裝圓盤B3、動力短節(jié)6與安裝圓盤C4之間采用焊接方式固定，并分別在震蕩短節(jié)5和動力短節(jié)6的端面安裝好振動位移傳感器11。然后將泥漿泵的進(jìn)出端分別與動力短節(jié)6和震蕩短節(jié)5連通即可進(jìn)行測試實驗。
[0021]該水力振蕩器性能測試實驗裝置的拉力傳感器12可測量施加的拉力。測試實驗過程中；通過旋進(jìn)壓緊螺母9壓縮彈簧10，可以獲得不同壓力來模擬鉆壓施加，由此通過拉力傳感器12而獲得壓力測試數(shù)據(jù)。在泥漿泵的作用下，泥漿流對水力振蕩器產(chǎn)生的振動頻率、位移和振動沖擊力數(shù)據(jù)，通過振動位移傳感器11采集；并采集測試震蕩短節(jié)5和動力短節(jié)6兩個端面的振動位移。
[0022]該水力振蕩器性能測試實驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；有效解決了現(xiàn)有實驗室中對水力振蕩器施加鉆壓的難題，相比現(xiàn)有采用液壓模擬裝置進(jìn)行測試實驗，具有簡便可行，并且可有效控制成本的特點(diǎn)；可對水力振蕩器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和現(xiàn)場服務(wù)的參數(shù)的優(yōu)選提供重要實驗依據(jù)。
【主權(quán)項】
1.一種水力振蕩器性能測試實驗裝置，包括長直鋼管(1)、安裝圓盤A (2)、安裝圓盤B(3)和安裝圓盤C (4)，其特征在于:安裝圓盤A (2)、安裝圓盤B (3)和安裝圓盤C (4)呈上下狀層疊設(shè)置；安裝圓盤A (2)、安裝圓盤B (3)和安裝圓盤C (4)的中心部位分別設(shè)置有裝配孔(13)，裝配孔(13)外側(cè)的各圓盤圓周上均布有鋼管孔，安裝圓盤A (2)、安裝圓盤B (3)和安裝圓盤C (4)相互之間由鋼管孔通過長直鋼管(I)貫穿連接；鋼管孔與裝配孔(13)之間的安裝圓盤A (2)和安裝圓盤B (3)圓周上均布有螺栓孔，安裝圓盤A (2)和安裝圓盤B (3)之間由螺栓孔通過連接螺栓(7)連接；安裝圓盤A (2)和安裝圓盤B (3)之間的連接螺栓(7)上設(shè)置有彈簧(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力振蕩器性能測試實驗裝置，其特征在于:所述的長直鋼管(I)數(shù)量為4個；所述的連接螺栓(7)數(shù)量為8個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力振蕩器性能測試實驗裝置，其特征在于:所述的長直鋼管(I)上安裝有拉力傳感器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力振蕩器性能測試實驗裝置，其特征在于:所述的安裝圓盤C (4)下表面的長直鋼管(I)上設(shè)置有螺母(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力振蕩器性能測試實驗裝置，其特征在于:所述的安裝圓盤A (2)上表面的長直鋼管(I)和連接螺栓(7)上分別設(shè)置有壓緊螺母(9)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種性能測試實驗裝置，具體涉及一種模擬在不同鉆壓工況下的水力振蕩器性能測試實驗裝置。該測試實驗裝置包括長直鋼管、安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C。安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C的中心部位分別設(shè)置有裝配孔，裝配孔外側(cè)的各圓盤圓周上均布有鋼管孔，安裝圓盤A、安裝圓盤B和安裝圓盤C相互之間由鋼管孔通過長直鋼管貫穿連接。該測試實驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；有效解決了現(xiàn)有實驗室中對水力振蕩器施加鉆壓的難題，相比現(xiàn)有采用液壓模擬裝置進(jìn)行測試實驗，具有簡便可行，并且可有效控制成本的特點(diǎn)；可對水力振蕩器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和現(xiàn)場服務(wù)的參數(shù)的優(yōu)選提供重要實驗依據(jù)。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號】CN204575318
【申請?zhí)枴緾N201520307457
【發(fā)明人】夏成宇, 呂加華, 孫巧雷, 錢利勤, 肖蘇宸, 馮定, 王杰
【申請人】長江大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月13日