[实用新型]一种钻探钻井液空化作用实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻探用实验台，尤其是涉及一种钻探钻井液空化作用实验台。

背景技术

冲洗液是钻探施工过程中必不可少的消耗品。钻进作业时，冲洗液通过钻杆流至孔底，流经钻头工作层，通过钻杆与孔壁之间的环状间隙上返至地表，在此过程中冲洗液起到冷却钻头、携带岩屑和润滑钻具等作用。冲洗液在流经钻杆、钻头和外环状间隙时，过水断面经常变化，经过钻头水口时变化尤为明显。当冲洗液流量一定时，过流断面变化必定会引起流速变化，流速变化可能会造成液态的冲洗液变成气液混合物，这种由于流速变化导致冲洗液变成气液混合物的现象就是空化作用。空化作用会对钻头造成很严重的损害，影响钻头的工作能力和使用寿命。在钻头破碎岩石时冲洗液是否存在空化作用，空化作用对钻头的影响到底如何，这些问题的研究对于提高钻探质量和延长钻头的使用寿命是非常重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提供一种钻探钻井液空化作用实验台，用于研究钻进过程中冲洗液的空化作用的存在情况及其规律，便于对孔底钻进状态和钻头损坏形式进行更深入的研究。以解决现有钻探技术存在的上述问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种钻探钻井液空化作用实验台，其包括罩壳、岩心管、钻头、回转台和驱动机构，其中，所述罩壳的顶部安装有上盖，所述岩心管穿过所述上盖伸入罩壳内，所述罩壳的底部设置有可沿罩壳转动的回转台，所述回转台上设置有用于容置岩样的容置槽，所述岩心管的底部安装有钻头，所述钻头伸入容置槽内与岩样接触，所述驱动机构通过转轴连接回转台，且所述罩壳的侧面上开设有过线孔和出水口，所述钻头的若干个水口处安装有传感器，传感器电缆穿过过线孔分别与电源和示波器相连，所述出水口处安装有压力表和阀门。

特别地，所述上盖通过密封圈与罩壳密封。

特别地，所述罩壳为圆柱体结构。

特别地，所述驱动机构采用驱动电机，所述驱动电机安装于支架上且其动力输出端连接所述转轴的一端，所述转轴通过轴承装配于支架上，另一端连接所述回转台的底部。

本实用新型的有益效果为，与现有相比所述钻探钻井液空化作用实验台模拟实际钻进的孔底钻进状态。在钻头对岩样进行钻进破碎时，冲洗液会从岩心管内流经钻头，并通过钻头端部的水口向钻头外流动，冲洗液在流经钻头端部水口的同时，传感器会测量冲洗液的电阻值，如果电阻发生变化，则说明冲洗液正在变成气液混合物，发生水力动力学作用，产生空化作用，示波器接收传感器检测的信号。以研究空化作用对钻头非正常磨损和岩石破碎效果的影响、空化作用与钻进规程参数（轴载、转速、冲洗液量）的关系，为进一步提高钻探技术经济指标奠定基础，进而为提高钻探质量和延长钻头的使用寿命提供保证。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式1提供的钻探钻井液空化作用实验台的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式1提供的钻探钻井液空化作用实验台的传感器的布置图。

图中:

1、罩壳；2、岩心管；3、钻头；4、回转台；5、密封圈；6、上盖；7、岩样；8、转轴；9、轴承；10、支架；11、过线孔；12、出水口；13、传感器；14、传感器电缆；15、电源；16、示波器；17、压力表；18、阀门。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参照图1和图2所示，本实施例中，一种钻探钻井液空化作用实验台包括罩壳1、岩心管2、钻头3和回转台4，所述罩壳1为圆柱体结构其顶部通过密封圈5密封安装有上盖6，所述岩心管2穿过所述上盖6伸入罩壳1内，所述罩壳1的底部设置有可沿罩壳1转动的回转台4，所述回转台4上设置有用于容置岩样7的容置槽，且所述回转台4的底部连接转轴8的一端，所述转轴8通过轴承9安装于支架10上，且所述转轴8的另一端连接驱动电机的动力输出轴，所述岩心管2的底部安装有钻头3，所述钻头3伸入容置槽内与岩样7接触，且所述罩壳1的侧面上开设有过线孔11和出水口12，所述钻头3的若干个水口处安装有传感器13，传感器电缆14穿过过线孔11分别与电源15和示波器16相连，所述出水口12处安装有压力表17和阀门18，用于观察实验过程中的压力，并且控制冲洗液的排量。