[发明专利]水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置及实验方法

权利要求书

1.一种水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测试装置包括测试系统、泥浆注入系统、回压系统和参数控制与采集系统，其中，

所述的测试系统包括测试釜、X轴向拖拽蜗杆箱、旋转驱动部件、扭矩仪、拉压力传感器和Z轴向拉压气缸，其中，

所述测试釜包括釜体、岩心板和测锤，其中，所述釜体为沿X轴方向设置且两端封闭的筒体状结构，在筒体的两侧分别设置有泥浆进口和泥浆出口，筒体底部外壁上还设置有滤失测试口；

所述岩心板和测锤均设置在釜体内部，其中，所述测锤平行于X轴线设置，所述岩心板与测锤外壁接触；

所述旋转驱动部件与测锤连接以驱动测锤在釜体中沿测锤的轴向旋转；

所述扭矩仪设置在旋转驱动部件上并能够实时监控测锤与岩心板之间的扭矩；

所述X轴向拖拽蜗杆箱沿X轴方向设置与釜体或测锤相连以使测锤在釜体中沿测锤轴向移动；

所述Z轴向拉压气缸沿Z轴方向固定设置在釜体上并能够调节岩心板与测锤之间的压力；

所述拉压力传感器能够测量Z轴向拉压气缸的拉压力；

所述泥浆注入系统，所述泥浆注入系统分别与所述泥浆进口和泥浆出口相连以向测试釜注入泥浆并进行泥浆循环；

所述回压系统与所述滤失泄露口相连以对测试釜施加回压；

所述的参数控制与采集系统分别与所述泥浆注入系统、回压系统、测试釜、X轴向拖拽蜗杆箱、旋转驱动部件、扭矩仪、拉压力传感器和Z轴向拉压气缸连接以对泥浆注入系统、回压系统、测试釜、X轴向拖拽蜗杆箱、旋转驱动部件、扭矩仪、拉压力传感器和Z轴向拉压气缸进行控制。

2.根据权利要求1所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测试系统还包括固定框架，所述X轴向拖拽蜗杆箱、旋转驱动部件、测试釜、和Z轴向拉压气缸均设置在所述固定框架内部，其中，

所述X轴向拖拽蜗杆箱左端与固定框架左侧固定设置，右端与旋转驱动部件不转动部分固定；

所述旋转驱动部件旋转输出部分与测锤左端固定连接；

所述釜体右端与固定框架右侧固定设置。

3.根据权利要求1所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测试系统还包括滑动轴和滑套，其中，

所述滑动轴沿X轴方向与所述固定框架固定设置，所述滑套套设在所述滑动轴上，所述X轴向拖拽蜗杆箱右端通过所述滑套与所述旋转驱动部件的不转动部分固定。

4.根据权利要求2或3所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测试系统还包括旋转支架，所述旋转支架包括支架本体和旋转轴，所述旋转轴将所述固定框架和支架本体转轴连接以使箱体能够相对支架本体在竖直平面内360°旋转。

5.根据权利要求1所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测试釜还包括夹持器和挂篮，所述夹持器将所述岩心板固定，所述夹持器上设置有供流体通过的开孔，所述挂篮将夹持器与所述釜体固定，所述挂篮与夹持器之间形成有滤失通道，所述开孔与滤失通道连通，所述滤失通道与所述滤失测试口连通。

6.根据权利要求1所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测试系统还包括加热套、温度传感器和压力传感器，所述加热套能够对测试釜进行加热，所述温度传感器和压力传感器能够测试测试釜内的温度和压力。

7.根据权利要求1所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述测锤为圆柱形，所述岩心板为空心圆柱体，岩所述心板环绕测锤设置。

8.根据权利要求1所述的水平井、大位移井钻井液润滑性能测试装置，其特征在于，所述岩心板为钢质岩心、天然岩心、人造岩心和石英岩心的一种。