[实用新型]一种模拟钻进系统实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验台，特别涉及一种模拟钻进系统实验台。

背景技术

目前，在进行钻探作业中，钻压、转速、钻井液流量、钻井液及钻头类型等参数对机械钻速有着重要的影响，研究各参数之间的关系，分析各参数对机械钻速的影响规律，进而优化钻进参数组合、优选钻头类型，对提高钻进速度、确保钻进安全具有重要意义，但目前尚没有相应的测量方法和实验装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中没有有效获取钻探参数的实验装置的问题而提供的一种模拟钻进系统实验台。

本实用新型所述的模拟钻进系统实验台是由架体、调速电机、岩心管、钻头、岩样箱、油缸、液压控制系统和沉淀罐组成，其中调速电机吊挂在架体上端的横梁上，调速电机的下端与水龙头连接，水龙头与岩心管的内腔连通，调速电机与水龙头之间的连接部位设有扭矩传感器，岩心管的下端连接钻头，钻头上设有热电偶，岩样箱设在承托板上，承托板的两端通过滑套与架体两侧的立柱连接，油缸设在承托板的下部，油缸的活塞杆抵靠在承托板的板底，承托板能够在油缸的作用下带动岩样箱沿架体两侧的立柱进行上下滑动，油缸上设有压力传感器和位移传感器，压力传感器与液压控制系统相连接，液压控制系统控制油缸的活塞杆进行上下运动，岩样箱连通有排液管，岩样箱内的钻井液通过排液管输送到沉淀罐内，沉淀罐还连通有钻井液的输送管，输送管的出液口与水龙头的内腔相连通，水龙头、岩心管、钻头、岩样箱和沉淀罐形成为一循环液路，与沉淀罐连通的输送管上依次设有流量计、泥浆泵和单向阀。

调速电机为无级调速电机。

扭矩传感器、热电偶和流量计的参数经过无线发射器传送到与电脑连接的无线装置上，经信号转换后由组态软件实时显示。

承托板两端的滑套内设有铜套或轴承。

岩样箱上设有两个夹持器，岩样箱的两侧设有台肩，台肩能够在岩样箱底板上的导向槽内滑动。

本实用新型的工作原理：

调速电机、扭矩传感器、水龙头、岩心管和钻头共同组成回转系统，回转速度可由调速电机进行无级调节。油缸的活塞杆在液压控制系统的操控下带动岩样箱沿架体两侧的立柱上下运动，用于模拟钻进给进系统，钻压通过油缸上下腔压力差及岩样箱和岩石重量计算获得。扭矩传感器、压力传感器、热电偶、位移传感器和流量计分别用于检测钻进过程中的扭矩、转速、钻压、切削热、钻进进尺和平均机械钻速、钻井液流量等参数，并由组态软件实时动态显示。钻进时，调速电机带动岩心管、钻头回转，油缸的活塞杆推动岩样箱向上运动实现给进，岩心管、钻头、岩样箱和沉淀罐形成为一循环液路，泥浆泵循环钻井液，从而真实地模拟钻进过程。

本实用新型的有益效果：

能够实时检测钻压、转速、扭矩、平均机械钻速、钻进进尺、切削温度、钻井液流量和泵压等参数，并能够精确控制钻压、转速、钻井液流量及平均机械钻速等参数，有利于研究各参数之间的相互关系，为优化钻进参数组合和钻头结构类型提供依据。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的岩样箱结构示意图。

1、架体    2、调速电机    3、岩心管    4、钻头   5、岩样箱

6、油缸    7、液压控制系统    8、沉淀罐   9、横梁

10、扭矩传感器    11、热电偶    12、承托板    13、滑套

14、立柱    15、活塞杆    16、压力传感器    17、位移传感器

18、排液管    19、输送管    20、流量计    21、泥浆泵

22、单向阀    23、夹持器   24、台肩  25、导向槽   26、水龙头。

具体实施方式：

请参阅图1和图2所示：