[发明专利]一种旋转导向工具液压控制系统的测试装置

说明书

本申请公开了一种旋转导向工具液压控制系统的测试装置，其中，液压控制系统包括电机组件、柱塞泵组件和控制阀组件，该测试装置包括测试筒、压力检测组件和控制组件，测试筒内形成有容置腔室，容置腔室用于固定安装液压控制系统；测试筒上还设置有与容置腔室连通的进油口、回油口和测压口，测压口与液压控制系统的压力输出口连通；压力检测组件设置在测压口处，用于检测液压控制系统的输出压力；控制组件用于与电机组件电气连接，并检测和控制电机组件的转速。本申请可以对液压控制系统整体进行性能指标测试，测试结果接近真实工作情况，准确可靠，而且结构简单，使用方便，省时省力，测试效率高，为液压控制系统的真正市场化应用提供测试手段。

技术领域

本申请属于石油钻井技术领域，尤其涉及一种旋转导向工具液压控制系统的测试装置。

背景技术

旋转导向钻井技术是在钻柱全旋转的条件下进行导向钻井，在钻头上方安装可控偏置稳定器或可控制钻头侧向力(导向力)的旋转导向工具，并配有完整的旋转导向钻井控制系统，以在钻柱旋转钻进时能调控井身轨迹的一项技术。利用旋转导向钻井技术进行钻井作业时，不需要频繁起下钻就可以实现三维井眼轨迹控制，且具有井眼轨迹更光滑、延伸距离更大的优点，对保证井眼轨迹质量、提高钻井速度和效率、满足钻复杂结构井的需求都有重要意义。

旋转导向工具集机、电、液于一体，按照执行机构驱动方式可以分为泥浆动力驱动和电机-泵液压系统驱动方式。例如斯伦贝谢公司的POWER DRIVE系列是典型的泥浆动力直接驱动方式，利用泥浆动力直接产生钻头侧向力，但是存在液压冲击现象；而比如贝克休斯公司的Auto Trak系列静态推靠式旋转导向工具则是采用了电机-泵液压系统驱动方式，优点是能产生静态的偏置力，不存在液压冲击现象，更容易形成井下闭环。

目前，旋转导向工具已成为制约我国深层油气开采和页岩气开采等技术领域的关键技术，国内研究机构在国外技术的基础上，进行了旋转导向工具的研究，虽然在原理上都能实现定向钻井和方位调整，但由于缺乏充分的实验研究，很多关键技术仍无法突破。其中，旋转导向工具液压控制系统是旋转导向工具的核心机构，液压控制系统的控制精度和可靠性直接决定旋转导向工具的性能和可靠性。为了促进旋转导向工具的快速发展，亟需旋转导向工具液压控制系统的测试装置，通过在地面条件下模拟进行旋转导向工具液压控制系统的性能指标测试，大大提高旋转导向工具的可靠性和市场竞争力，为旋转导向工具液压控制系统的真正市场化应用提供了测试手段。

但是，现有的旋转导向工具测试装置，通常是对旋转导向工具样机整体进行性能测试，更加接近旋转导向工具的真实工作情况；但是需要在测试前将液压控制系统安装到样机中，安装比较麻烦，而且当旋转导向工具的性能指标测试不满足要求时，还需要对各部件进行拆卸更换调整，费时费力，工作量较大。也有的测试装置将液压控制系统的各部件安装在测试台架上，各部件之间通过管路连接，能够对液压控制系统的关键部件(例如柱塞泵)进行功能检测和性能评估；但是，这些测试装置没有考虑液压控制系统因为油路发生变化而产生的流阻变化，导致测试结果与实际使用时的情况存在偏差，实用性较低。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的目的是提供一种旋转导向工具液压控制系统的测试装置，针对静态推靠式旋转导向工具中电机-泵的液压控制系统提出相应的地面测试装置，可以用来对旋转导向工具液压控制系统进行性能指标测试，结构简单，使用方便，测试结果接近真实工作情况，实用性强，为液压控制系统真正市场化应用提供测试手段。