[实用新型]用于自动垂直钻井工具整体性能检测的试验装置

说明书

本实用新型公开的用于自动垂直钻井工具整体性能检测的试验装置，包括工具架台，工具架台从上到下依次设置有模拟转盘旋转单元、垂直钻井工具和推靠力测量单元，工具架台上还设置有模拟井斜角调整及读取单元。本实用新型试验装置可模拟在真实钻井工况下作业对转速、井斜角、钻井液流量的变化；采用清水循环单元模拟钻井液排量循环变化的功能；采用模拟转盘旋转单元模拟钻井工具旋转工况的功能；采用推靠力测量单元实现实时测量工具巴掌的推靠力的功能；采用模拟井斜角调整及读取单元模拟钻井工具空间姿态及快速读取井斜角的功能；满足了整体性能试验检测的要求，为完成现场试验垫定了基础。

技术领域

本实用新型属于钻井工具检测设备技术领域，具体涉及一种用于自动垂直钻井工具整体性能检测的试验装置。

背景技术

由于全旋转推靠式自动垂直钻井工具在试验台架上试验时处于垂直静止状态、且试验系统的清水循环排量不可调，而现有技术中没有专门的装置或者设备对工具系统的推靠力测量，即在静态条件下测试工具整体的纠斜、稳斜等性能。而该垂直钻井工具属于动态旋转推靠式，其井下实际作业时直接接钻铤，在转盘的驱动下转动同时进入工具系统内部的钻井液排量在不断变化，且工具系统要克服地层的造斜力实现工具的纠斜、稳斜性能，静态测试的工具性能不能充分体现工具在全旋转状态下的整体性能，直接影响到垂直钻井工具整体性能的准确定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于自动垂直钻井工具整体性能检测的试验装置，解决了在静态条件下，不能检测出自动垂直钻井工具的整体性能参数的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，用于自动垂直钻井工具整体性能检测的试验装置，包括通过地脚螺栓固定在地面的工具架台，工具架台从上到下依次设置有模拟转盘旋转单元、垂直钻井工具和推靠力测量单元，工具架台上还设置有模拟井斜角调整及读取单元；

模拟转盘旋转单元通过进水管路还连接清水循环单元。

本实用新型的特征还在于，

清水循环单元包括大水箱，大水箱上分别连接有回水管路、支流管路和管汇：回水管路上设置有回水流量计并接通推靠力测量单元；支流管路上设置有小水箱并接通推靠力测量单元，小水箱内设置有潜水泵；管汇依次连接离心泵和三通管，三通管的另外两端口分别连接管汇A和管汇B，管汇A 上设置有单向阀并回流至大水箱，管汇B接通进水管路且其上还设置有截止阀和进水流量计。

离心泵通过导线连接电机，管汇通过法兰与大水箱连接。

模拟转盘旋转单元包括从上到下依次连接的进水管路、密封旋转头和上接头，上接头外壁从上到下依次套接有大齿轮和上悬挂旋转主体；

大齿轮通过啮合连接小齿轮，小齿轮的内孔嵌套有驱动电机的驱动轴；上悬挂旋转主体通过螺栓分别与驱动电机、工具架台相固接，且与上接头之间还设置有圆锥滚子轴承。

推靠力测量单元包括下悬挂旋转主体，下悬挂旋转主体顶部通过内六角螺栓连接测力外筒，下悬挂旋转主体底部依次固接有下接头和回水管路，下接头与下悬挂旋转主体之间还设置有圆锥滚子轴承；

测力外筒内壁通过螺钉固接测力传感器，测力外筒外壁设置有倒刺接头，倒刺接头连接支流管路。

模拟井斜角调整及读取单元包括通过固定螺栓固定在工具架台上的基座，基座上设置有丝杠，丝杠一端穿过基座过孔，丝杠另一端通过销轴连接下悬挂旋转主体；

工具架台上通过紧定螺钉还连接井斜角指示刻度盘，井斜角指示刻度盘与井斜角指针相配合，井斜角指针通过盘头螺钉固接于悬挂旋转主体的外壁。

丝杠与基座相接触的两端还分别套接有调节螺母。