一種水力振蕩器性能測試實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[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】
[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生較大摩阻、托壓現象，無法有效施加鉆壓。摩阻大、托壓問題不僅嚴重影響水平井的機械鉆速，同時也容易引起粘卡等井下復雜事故的發生。為防止上述問題的發生，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變為動摩擦力，可以減小摩阻75-80%，提高機械鉆速。水力振蕩器在工作時與井下鉆具保持振動，減小鉆具粘卡的發生，因此進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行測試，現有測試大多采用液壓模擬裝置進行測試，液壓模擬裝置大多存有結構復雜，測試數據存有誤差的不足，因此，有必要開發一種結構簡單，能設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鍵參數，從而通過測試數據分析對水力振蕩器結構優化和現場服務的參數的優選提供重要實驗依據的實驗裝置。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于:提供一種結構簡單，能設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，從而通過測試數據分析對水力振蕩器結構優化和現場服務的參數的優選，提供重要實驗依據的水力振蕩器性能測試實驗裝置。
[0005]本實用新型的技術方案是:
[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的中心部位分別設置有裝配孔，裝配孔外側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置有彈簧。
[0007]所述的長直鋼管數量為4個；所述的連接螺栓數量為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構簡單，使用方便；有效解決了現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節壓緊螺母完成模擬不同鉆壓工況各個性能參數的測試，相比現有采用液壓模擬裝置進行測試實驗，具有簡便并且可有效控制成本的特點。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，通過對測試數據的分析；對水力振蕩器結構優化和現場服務的參數的優選提供重要實驗依據。
[0013]【附圖說明】:
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；
[0016]圖3為本實用新型的試驗狀態示意圖。
[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，6、動力短節，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的中心部位分別設置有裝配孔13，裝配孔13外側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5插入安裝在安裝圓盤A2和安裝圓盤B3的裝配孔13內，將水力振蕩器的動力短節6插入安裝在安裝圓盤C4的裝配孔13內，震蕩短節5與安裝圓盤B3、動力短節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5和動力短節6的端面安裝好振動位移傳感器11。然后將泥漿泵的進出端分別與動力短節6和震蕩短節5連通即可進行測試實驗。
[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而獲得壓力測試數據。在泥漿泵的作用下，泥漿流對水力振蕩器產生的振動頻率、位移和振動沖擊力數據，通過振動位移傳感器11采集；并采集測試震蕩短節5和動力短節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構簡單，使用方便；有效解決了現有實驗室中對水力振蕩器施加鉆壓的難題，相比現有采用液壓模擬裝置進行測試實驗，具有簡便可行，并且可有效控制成本的特點；可對水力振蕩器結構優化和現場服務的參數的優選提供重要實驗依據。
【主權項】
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)的中心部位分別設置有裝配孔(13)，裝配孔(13)外側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)上設置有彈簧(10)。
2.根據權利要求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)數量為4個；所述的連接螺栓(7)數量為8個。
3.根據權利要求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.根據權利要求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)上設置有螺母(8)。
5.根據權利要求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的中心部位分別設置有裝配孔，裝配孔外側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。該測試實驗裝置結構簡單，使用方便；有效解決了現有實驗室中對水力振蕩器施加鉆壓的難題，相比現有采用液壓模擬裝置進行測試實驗，具有簡便可行，并且可有效控制成本的特點；可對水力振蕩器結構優化和現場服務的參數的優選提供重要實驗依據。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號】CN204575318
【申請號】CN201520307457
【發明人】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
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月13日