[实用新型]扭矩冲击器用的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井设备领域，特别涉及一种扭矩冲击器用的试验装置。

背景技术

随着油气资源被不断地深入开发，深井、超深井的钻井数量也在不断增多。在较深的硬地层中,钻具失效很大一部分是由于钻头的“卡-滑”现象所导致,为提高硬地层的钻探效率、延长井下工具寿命在常规钻井的基础上于PDC钻头的上设置了扭矩冲击器。扭矩冲击器，又叫扭力冲击器，其可以利用周期性高频扭向冲击钻井技术来提高硬地层的钻探效率。因此开展周期性高频扭向冲击钻井技术相关方面的研究显得极为重要。

目前对于扭矩冲击器的测试试验方面未见相关的标准及要求，其实施方案及手段也未见相关文献报道。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷中的至少一种，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种扭矩冲击器用的试验装置，其可以试验得出冲击器倾斜角度对冲击动态特性的影响，从而为水平井和造斜井的扭矩冲击器的冲击能量的优化提供依据。

本实用新型的具体技术方案是：

一种扭矩冲击器用的试验装置，包括：

底座；

支撑架，所述支撑架的一端与所述底座铰接；

夹具，设置在所述支撑架上，用于对扭矩冲击器进行限位和夹持；

驱动装置，所述驱动装置包括与所述底座铰接的活塞筒、能滑动地设置在所述活塞筒内的活塞、与所述活塞固定连接的活塞杆，所述活塞杆伸出所述活塞筒的一端与所述支撑架铰接；

角度定位装置，所述角度定位装置上开设有多个沿圆周方向排布的第一定位孔；

锁紧装置，所述锁紧装置包括与所述支撑架固定的锁定板，所述锁定板上设置有第二定位孔，所述锁紧装置还包括能插入所述第一定位孔和所述第二定位孔的定位销。

优选地，所述夹具包括设置在所述支撑架上的卡箍。

优选地，所述卡箍包括两个相对的弧形板，其中一个弧形板与所述支撑架固定连接，每个所述弧形板具有朝向另一个弧形板开口的弧形槽，两个所述弧形板之间设置有螺栓，以使两个所述弧形板能沿开口方向移动。

优选地，所述活塞杆与所述支撑架的连接处位于所述支撑架的中部。

优选地，所述试验装置包括设置在所述扭矩冲击器上游的卡瓦单元、设置在所述卡瓦上的上接头、设置在扭矩冲击器下游的扭矩冲击器连接部、固设在所述支撑架上的下接头、设置在所述扭矩冲击器连接部上并能相对所述下接头转动的转动接头。

优选地，所述试验装置包括用于采集扭矩冲击器的周向振动频率数据的频率检测装置。

优选地，所述锁紧装置包括壳体、设置在所述壳体内的第一传动齿、与所述第一传动齿啮合的第二传动齿、用于驱动所述第二传动齿的电动机，所述第一传动齿与所述定位销通过花键轴啮合，所述定位销与所述壳体之间设置有弹性元件。

优选地，所述壳体限定所述第一传动齿，以限制所述第一传动齿移动。

优选地，所述定位销伸入所述第一定位孔的一端具有楔形面。

优选地，所述定位销具有楔形面的相背对的侧面为平面。

优选地，所述试验装置包括设置在扭矩冲击器的入口和/或出口的压力计。

优选地，所述频率检测装置包括两个设置在扭矩冲击器连接部上并且相互垂直的传感器。

通过上述结构，本实用新型实施例能够模拟钻直井或斜井作业时扭矩冲击器在不同角度下的工作状态，以了解冲击器倾斜角度对冲击动态特性的影响，从而为水平井和造斜井的扭矩冲击器的冲击能量的优化提供依据，延长钻头及下部钻柱组合的寿命。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本申请实施例中扭矩冲击器用的试验装置中的支撑架处于倾斜状态的结构示意图。

图2为本申请实施例中扭矩冲击器用的试验装置中的支撑架处于水平状态的结构示意图。

图3为底座的结构示意图。

图4为支撑架和扭矩冲击器的结构示意图。

图5A为夹具的一个结构示意图。

图5B为夹具的另一个结构示意图。

图6A为部分的锁紧装置处于第一状态的结构示意图。

图6B为部分的锁紧装置处于第二状态的结构示意图。