[发明专利]全钻头破岩试验系统及其试验方法

权利要求书

1.全钻头破岩试验系统，其特征在于，主要由钻头试验架(1)、设置于钻头试验架(1)下方的下转盘(2)、安装在钻头试验架(1)上的测量接头(3)和位移传感器(4)构成，所述钻头试验架(1)连接有驱动装置，测量接头(3)和位移传感器(4)均与同一个测控装置连接。

2.根据权利要求1所述的全钻头破岩试验系统，其特征在于，所述驱动装置主要由与钻头试验架(1)相连的油缸(5)、以及与油缸(5)相连的液压控制台(6)构成。

3.根据权利要求1所述的全钻头破岩试验系统，其特征在于，所述测控装置主要由均与测量接头(3)和位移传感器(4)相连的动态应变仪(7)、与动态应变仪(7)相连的数据采集箱(8)、以及与数据采集箱(8)相连的计算机(9)构成。

4.根据权利要求3所述的全钻头破岩试验系统，其特征在于，所述数据采集箱(8)还连接有转速测定仪(10)。

5.根据权利要求3所述的全钻头破岩试验系统，其特征在于，所述转速测定仪(10)连接有磁芯传感器(11)，所述磁芯传感器(11)与下转盘(2)的表面接触。

6.根据权利要求1所述的全钻头破岩试验系统，其特征在于，所述测量接头(3)和位移传感器(4)均安装在钻头试验架(1)的下端面。

7.基于上述全钻头破岩试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)首先将磁芯传感器安装在钻头及下转盘上；

(b)再安装岩石固定在试验架的下转盘上；

(c)分别开动清水、可控硅调速装置、液压控制台，轻压慢转造井底；

(d)井底造好后对钻压、扭矩及钻进深度进行标零，并调整好动态应变仪、钻头及牙轮转速测定仪、数据采集系统；

(e)最后进行不同参数条件下进行钻头破岩试验，获得了不同参数条件下钻头破岩的钻压、扭矩、钻进深度、机械钻速、钻头转速、各牙轮与钻头的转速比及井底模式。

8.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述步骤(e)中，钻头钻压、扭矩测量通过设置在薄璧接头上的粘贴应变片实现。

9.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述步骤(e)中，钻进深度是用位移传感器，然后都通过动态应变仪、数据采集仪及计算机获得。

10.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述步骤(e)中，钻头转速测量通过固定在下转盘上的磁芯传感器，探测下转盘粘贴的铜片而获得。