[发明专利]螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法

权利要求书

1.一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，其特征在于，包括测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系、测试螺旋转轴转速与内管内压强的关系、测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系和测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系；

所述螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统包括钻具本体(1)、负压表(2)、钻井液收集装置，所述钻具本体(1)至少包括接头、过渡元件、联通元件、内管和螺旋转轴，所述接头自上而下分为两个外径不等的大外径分段和小外径分段，所述接头的侧壁中部间隔设置有多个斜孔，所述小外径分段上间隔设置有多个通孔，所述大外径分段内设置有用于与钻杆连接的锥形螺纹孔，所述过渡元件与所述小外径分段的内螺纹连接，所述过渡元件连接所述联通元件，所述联通元件为内部中空且上下两端均开口的结构，其下端的外部通过内管接头与所述内管的上端连接，所述螺旋转轴通过一对圆锥滚子轴承和两个轴承座支撑后安装在联通元件内，所述螺旋转轴的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋转轴的上端部连接在所述接头内部，所述联通元件下端的内部与单通零件座螺纹连接后通向内管，所述负压表(2)设置在所述内管上，用于测量所述内管内的压强，所述钻井液收集装置包括收集钻井液用容器(3)、存储钻井液用容器(4)、连接管道和密封用容器(5)，所述收集钻井液用容器(3)套设在所述联通元件外，且其桶底与所述联通元件的侧壁密封连接，所述存储钻井液用容器(4)设置在所述收集钻井液用容器(3)下方，其内部通过连接管道与所述收集钻井液用容器(3)内部连通，所述密封用容器(5)设置在所述钻具本体(1)下方，其内预装有钻井液，所述内管的下端伸入所述密封用容器(5)内的钻井液中；

测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系时，将多个除螺旋叶片的升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表(2)获取不同升角的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系；

测试螺旋转轴转速与内管内压强大小的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，通过负压表(2)获取不同钻机转速所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴转速与内管内压强大小的关系；

测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，获取不同螺旋转轴转速所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该转速条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系，其中钻井液反循环速度v的计算方法如下：

v＝Q/t

上式中，Q为所述测试系统在t时间内的循环钻井液量；

测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系时，将钻具本体(1)下方位于所述收集钻井液用容器(3)下方的部分全部浸没在所述密封用容器(5)内的钻井液中，将多个除升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同升角的螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该升角条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系。

2.如权利要求1所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，其特征在于，还包括测试螺旋转轴的螺旋叶片外径和联通元件内径之间的间隙与内管内压强的关系，测试螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表(2)获取不同间隙的大小的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系。

3.如权利要求2所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，其特征在于，还包括测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系，测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同间隙螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该外径条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同间隙参数与钻井液反循环速度的关系。