[发明专利]一种模拟钻井清砂过程原位观测试验机

摘要

本发明为一种模拟钻井清砂过程原位观测试验机，包括底板、滑板、透明模拟套管、固定缸套、模拟中空钻杆、钻杆旋转驱动机构、钻井液循环控制装置及数据采集处理装置。本发明综合偏心度、井斜角、不同特性钻井液、压力、流量、转速、扭矩、不同砂粒、加砂量、清砂孔眼、钻杆套管表面粗糙度等参数下测试钻井清砂过程原位观测过程，对于实际钻井过程中的清砂作用机理以及套管的磨损和钻井液的清砂特性参数等具有十分重要的意义；该试验机结构简单，原理清晰，操作方便。

主权项

一种模拟钻井清砂过程原位观测试验机，其特征在于，所述原位观测试验机包括：底板，所述底板沿一纵向延伸，所述底板的后端与基座铰接，所述基座固定设置，所述底板与一倾斜角驱动装置连接，所述倾斜角驱动装置能驱动所述底板绕所述基座转动；滑板，所述滑板沿所述底板纵向滑动的设置在所述底板上部，并通过固定装置与所述底板之间相对固定；透明模拟套管，所述透明模拟套管的轴向与所述底板的纵向平行，通过固定支撑座支撑于所述滑板上；所述透明模拟套管的圆周侧壁上设有与其内部连通的加砂口；固定缸套，所述固定缸套与所述透明模拟套管前端滑动套接设置，通过固定支撑座支撑于所述底板上；所述固定缸套的圆周侧壁设有钻井液排出口；模拟中空钻杆，所述模拟中空钻杆上螺纹连接有射流清砂工具，所述模拟中空钻杆密封穿过所述固定缸套伸入到所述透明模拟套管内，所述射流清砂工具位于所述透明模拟套管内；所述模拟中空钻杆的前端连接一旋转接头，所述旋转接头通过高度调节支撑座支撑在所述底板上；钻杆旋转驱动机构，所述钻杆旋转驱动机构设置在所述底板上，并与所述模拟中空钻杆传动连接，驱动所述模拟中空钻杆沿其轴线旋转；钻井液循环控制装置，所述钻井液循环控制装置通过注入软管与所述旋转接头连通进而与所述模拟中空钻杆连通；所述钻井液循环控制装置通过出口软管与所述钻井液排出口连接；数据采集处理装置，所述数据采集处理装置存储和处理采集的数据，同时控制钻杆旋转驱动机构、倾斜角驱动装置和钻井液循环控制装置；所述固定缸套的前端固定设有钻杆偏心调节机构，所述固定缸套的前端具有一前端面，所述前端面设有一凹陷部，所述凹陷部内设有供所述模拟中空钻杆穿过的第一长孔；所述钻杆偏心调节机构包括一偏心调节块，所述偏心调节块设置在所述凹陷部内与所述凹陷部的形状配合，能在所述凹陷部内上下滑动；所述偏心调节块上设有一通孔，所述通孔中过盈配合连接一橡胶密封轴承，所述模拟中空钻杆穿过所述橡胶密封轴承且与其过盈配合；所述固定缸套的前端面固定连接有一固定板，所述固定板盖设在所述凹陷部上，将所述偏心调节块、所述橡胶密封轴承固定在所述凹陷部内；所述固定板上设有供所述模拟中空钻杆穿过的第二长孔；所述固定缸套的圆周侧壁设有一与所述凹陷部相通的螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接一偏心调节螺栓，所述偏心调节螺栓的一端伸入到所述凹陷部内并止挡在所述偏心调节块上；所述模拟中空钻杆穿过所述固定板、橡胶密封轴承、固定缸套的前端面，通过橡胶密封轴承转动支撑在所述偏心调节块上。