[发明专利]用于辅助钻井工具的参数的测试装置及测试方法

权利要求书

1.用于辅助钻井工具的参数的测试装置，包括：

圆柱形的外套(17)，

固定连接在所述外套一端的传感器安装件(3)，在所述传感器安装件中安装有压力传感器；

同心布置在所述外套内的中空的传动轴(14)，

设置在所述传动轴一端的阀盘机构(60)，其中，所述阀盘机构包括定阀盘(25)和动阀盘(23)，所述动阀盘设置成能由所述传动轴驱动旋转，从而使所述阀盘机构的过流面积呈周期性变化；

形成于所述外套和所述传动轴之间的钻井液分流机构(70)，其包括密封式安装在所述外套内壁上的活塞头(5)、安装在所述活塞头内部的分流件(6)、设置在所述外套内的传力套筒(15)，以及设置在所述活塞头的下游并处于所述传力套筒内的至少一个涡轮节(11)，其中，所述分流件构造成允许一部分钻井液直接流入所述传动轴的内部通道而另一部分钻井液经所述涡轮节流入所述内部通道(52)，所述传力套筒(15)的两端分别与所述活塞头和定阀盘(25)固定连接，所述涡轮节(11)构造成能够在钻井液的作用下带动所述传动轴(14)旋转。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述传感器安装件的上端内表面和下端外表面均设有螺纹，所述传感器安装件通过螺纹与所述外套形成密封连接，且所述传感器安装件的上端通过螺纹密封连接有管线接头。

3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述传感器安装件设有通孔(31)，其用于安装所述传感器。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述分流件固定在所述传动轴的上游端，且在所述传动轴(14)内邻近所述分流件(6)处安装有汇聚喷嘴(8)，所述分流件构造成一端设有径向凸缘的套筒件，在所述套筒件的周向壁上设有若干缝隙，从而允许一部分钻井液流入所述涡轮节。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述涡轮节包括定子和转子，所述转子构造成能在钻井液的作用下转动，从而带动所述传动轴(14)旋转。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的测试装置，其特征在于，在所述传力套筒内的所述涡轮节的下游处设有调整环(16)，在所述传动轴的对应于所述调整环的区域内设有通槽(51)，用于将流经所述涡轮节的钻井液引导到所述传动轴的内部通道。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述动阀盘通过涡轮座(21)与所述传动轴固定在一起，并通过滚子轴承(24)安装在所述定阀盘上。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的测试装置，其特征在于，在所述动阀盘和定阀盘内分别固定安装有动阀盘偏心套(22)和定阀盘偏心套(26)，且在所述动阀盘和所述定阀盘上分别设有偏心通孔。

9.用于辅助钻井工具的参数的测试方法，包括步骤：

将根据权利要求1到8中任一项所述的测试装置连接到液压管线中，并通过控制系统调节液压管线的排量，

通过所述压力传感器测量并记录所述测试装置中的压力值，

进行信号处理，测得压力的变化周期频率。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，通过改变所述分流件、汇聚喷嘴、动阀盘、静阀盘中的一个或多个的尺寸，或改变所述涡轮节的数量，从而测试不同情况下的辅助钻井工具的参数。