[实用新型]测试钻井液润滑剂的润滑性能的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种评价钻井液中添加不同的润滑剂后其润滑性能的实验装置，具体涉及一种测试钻井液润滑剂的润滑性能的装置。

背景技术

在钻井作业过程中，钻杆与井壁、套管之间均会产生摩擦。这必然会引起钻进扭矩和起下钻摩阻的增大，给井下安全的保障和施工效率的提高带来影响。在钻井液中加入润滑剂是改善润滑性能的主要方法。因此，在进行钻井液设计时，需要充分考虑润滑剂在改善钻井液润滑性中的作用，尤其是掌握润滑剂的用量对钻井液的润滑性能的影响对于现场钻井施工有很大的意义。

但现有设备一般只能测定一定含量的某种润滑剂对钻井液的作用。若更换另一种另一种润滑剂或采用不同量的润滑剂时，需要将设备和仪器重新清洗并校正，清洗和校正的过程费时和费事。例如，常用的用于测定钻井液润滑系数的EP极压润滑仪和DLA型钻井液润滑仪均属于此类。

因此，需要一种能连续和方便地测量添加不同的润滑剂和/或改变润滑剂的用量时钻井液的润滑性能的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种测试钻井液润滑剂的润滑性能的装置，其能连续和方便地测量向钻井液中添加不同种类和/或不同量的润滑剂以及判断加入不同种类和/或不同量的润滑剂时钻井液的润滑性能的优劣。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的测试钻井液润滑剂的润滑性能的装置，包括：

支撑架；

井筒，与支撑架连接，包含上盖，所述上盖上设有钻井液处理剂的注入口；

带驱动的钻具，其中钻具与井筒的上盖转动连接；

搅拌机构，包含搅拌桨，所述搅拌桨位于井筒内且可在所述井筒内进行搅拌；

滑块组件，其与钻具实现滑动配合；和

控制与测试组件，对各运动部件的参数进行控制和测量。

与现有技术相比，本实用新型的测试钻井液润滑剂的润滑性能的装置具有以下优点。通过支撑架、井筒、钻具和滑块组件能模拟钻具的井下钻进过程。经注入口可以对井筒内添加不同的润滑剂或注入不同用量的润滑剂，由于有搅拌机构的存在，加入的不同种类润滑剂或注入不同用量的润滑剂能与井筒内先加入的钻井液混合均匀。根据控制与测试组件中的测试部件能够得到加入不同的润滑剂或注入不同用量的润滑剂后的钻井液的润滑性能是变好还是变差了，由此可判断不同种类润滑剂或不同用量的润滑剂对钻井液的润滑性能的影响。由于主要进行的是定性分析和比较润滑剂的润滑性能的优劣，因此，不需要进行清洗和重新校正，从注入口注入不同润滑剂后就能通过控制与测试组件连续和方便地测量得到向钻井液中添加不同的润滑剂和/或改变润滑剂的用量后钻井液的润滑性能的优劣，从而为现场钻井时润滑液的调整提供数据支持。

在一个实施例中，所述滑块组件包括滑块和调节滑块进入井筒内的深度的伸缩调节器；其中：

滑块的轴线垂直于井筒的轴线设置，且滑块的前端设有穿过井筒与井筒内的钻具的外表面滑动配合的月牙面。该滑块的前端的月牙面与井筒的外表面配合，模拟钻具与套管之间的摩擦。伸缩调节器可调节滑块抵在钻具上的松紧程度从而调节滑块与钻具之间的贴靠力。

在一个优选的实施例中，所述伸缩调节器还连接有用于控制伸缩调节器的伸缩大小的伸缩控制器。例如，伸缩调节器采用液压缸，液压缸的自由端连接滑块，通过液压缸的伸缩来控制滑块进入井筒内作用在钻具上的贴靠力大小。伸缩控制器例如可以采用普通的电控制器，只要能控制液压缸的伸缩量的大小即可。伸缩控制器也可以是通过液压缸的伸缩量转化计算后的控制器，例如可以直接输入贴靠力的大小就能直接转化为液压缸的伸缩量。通过伸缩控制器可控制作用在钻具上的贴靠力的大小。

在一个实施例中，所述支撑架包括底座、侧柱和支架，所述侧柱的下端与底座固定连接，所述侧柱的上端通过高度调节件与支架固定连接。该高度调节件可以调节支架在侧柱的高度。

在一个实施例中，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌桨，其中：搅拌电机设在支撑架的底座上并用于驱动搅拌桨，搅拌桨设在井筒内，并与搅拌电机的输出轴连接。搅拌电机带动搅拌桨对井筒内的润滑剂进行搅拌，使得润滑剂与钻井液混合均匀。

在一个优选的实施例中，所述井筒的底面通过立架或多根立柱连接到支撑架的底座上，所述搅拌电机位于井筒底面下方。节省空间，使搅拌电机与搅拌桨的连接更方便。

在一个实施例中，所述带驱动的钻具的一端位于井筒内，其另一端经井筒盖隔离在井筒外，位于井筒外的一端经连接轴与旋转电机连接。