[实用新型]一种模拟钻杆与钻井液泥饼之间动态摩阻扭矩的测试装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟钻杆与钻井液泥饼之间动态摩阻扭矩的测试装置，涉及钻井液性能测试技术领域，包括：升降装置、钻杆模型、岩样砂盘、驱动装置和扭矩传感器，岩样砂盘固定设置于升降装置的升降端面，驱动装置的输出轴通过两个传动装置传动连接于钻杆模型的中心轴的两端，钻杆模型设置于岩样砂盘的上方，岩样砂盘在升降装置的作用下能够向钻杆模型移动，扭矩传感器的输入端连接于驱动装置的输出轴上，本实用新型提供的装置能够较为真实的模拟出实际工作中钻杆与钻井液泥饼之间的摩擦扭矩，以便于后续分析评价不同润滑剂形成的钻井液泥饼对钻井液润滑性能的改善情况。

技术领域

本实用新型涉及钻井液性能测试技术领域，特别是涉及一种模拟钻杆与钻井液泥饼之间动态摩阻扭矩的测试装置。

背景技术

随着油气资源勘探开发力度逐步增加，简单直井、定向井已无法满足产量要求，越来越多分支井、水平井、大位移井钻井技术得到推广应用，这对钻井液的性能，特别是润滑减阻性能提出了很大挑战。

目前国内外常用的测量钻井液润滑性能和钻井液泥饼降摩阻性能的仪器主要是EP极压润滑仪、泥饼粘滞系数仪和泥饼黏附系数仪。其中极压润滑仪主要模拟钻杆在加压状态下与套管在钻井液浸泡下的摩阻改善情况，但无法反映钻杆与井壁泥饼之间的摩阻情况；泥饼粘滞系数仪主要模拟在起下钻过程中钻杆与井壁泥饼之间的粘滞和摩阻情况，但无法反映钻进过程中旋转的钻杆与井壁泥饼之间的摩阻情况；泥饼粘附系数仪主要测试钻井液浸泡下粘附盘加压后与泥饼之间形成的粘附系数，主要模拟钻井液防粘附卡钻性能，但采用的是粘附圆盘与泥饼接触，与实际情况不符；因此亟需一种新型的实验装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模拟钻杆与钻井液泥饼之间动态摩阻扭矩的测试装置，能够较为真实的模拟出实际工作中钻杆与钻井液泥饼之间的摩擦扭矩。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种模拟钻杆与钻井液泥饼之间动态摩阻扭矩的测试装置，包括：升降装置、钻杆模型、岩样砂盘、驱动装置和扭矩传感器，所述岩样砂盘固定设置于所述升降装置的升降端面，所述驱动装置的输出轴通过两个传动装置传动连接于所述钻杆模型的中心轴的两端，所述钻杆模型设置于所述岩样砂盘的上方，所述岩样砂盘在所述升降装置的作用下能够向所述钻杆模型移动，所述扭矩传感器连接于所述驱动装置上。

优选的，还包括砂盘固定器，所述砂盘固定器固定设置于所述升降装置的升降端面，所述砂盘固定器上设置夹持器，所述夹持器能够加持并固定所述岩样砂盘。

优选的，还包括计算机，所述计算机与所述扭矩传感器电连接，所述计算机上安装有扭矩监测软件。

优选的，所述传动装置为皮带轮。

优选的，所述升降装置上设有扭矩表，所述扭矩表与所述扭矩传感器电连接，所述扭矩表用于显示所述扭矩传感器测量到的扭矩值。

优选的，所述升降装置为全自动液压机。

优选的，所述升降装置上设有压力表，所述压力表用于显示所述升降装置的升降端面施加给所述钻杆模型的压力值。

优选的，所述升降装置上设置有一底座，所述底座上固定设置有两个竖直的支撑杆，所述钻杆模型中心轴的两端分别转动连接于两个所述支撑杆上。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供了一种模拟钻杆与钻井液泥饼之间动态摩阻扭矩的测试装置，其中，钻杆模型用于模拟真实情况下的钻杆的转动，升降装置驱动岩样砂盘靠近并以特定的压力接触转动的钻杆模型，岩样砂盘表面附着的钻井液泥饼与钻杆模型接触并产生摩擦扭矩，摩擦扭矩通过传动装置反馈给扭矩传感器，因此，本申请提供的测试装置能够较为真实的模拟出实际工作中的钻杆与钻井液泥饼之间的摩擦扭矩，进而计算出钻井液的润滑效果。

附图说明