The invention relates to a method for carrying out high angle wells, directional wells and horizontal wells simulation of rotary drilling large-scale experimental bench inclination and vertical drilling water ratio adjustable, which comprises a power terminal system, wellbore system, bottom hole micro drilling system and data acquisition system. The hydraulic lifting device, telescopic slide frame, detachable moving rail frame consists of the test bench base power end system consists of hydraulic servo, motor, fluid into the mouth, then quickly convert joint. The wellbore system consists of PVC tube, glass tube, steel wire hose group, bottom hole micro drilling system by micro drill, rock, rock, rock box mounting rail box rail. Use the device of the invention can carry out a variety of fluid circulation medium, various drilling conditions and various wellbore structure under the condition of rotating the drill string into the kinetic parameters, friction torque, drillstring whirling and buckling behavior of the experimental work, the test bench has the advantages of simple operation, complete function.
【技术实现步骤摘要】
井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架
本专利技术涉及一种用于开展大斜度井、定向井和水平井模拟钻进的大型比例实验台架,该实验装置可开展多种井身结构条件下,旋转钻柱钻进动力学参数、摩阻扭矩、钻柱涡动与屈曲行为等实验研究工作。
技术介绍
在油气钻探相关工艺及井下工具的研究过程中,常常面临因实验条件限制,无法有效开展大规模的模拟钻进实验研究,以致无法获得支撑后续相关研究的关键性技术资料。虽然开展实验井或现场钻进实验是最佳的实验方案,但过高的成本、技术要求以及安全因素,成为限制其开展大规模实验的主要原因,因此必须寻找一种更为经济、有效的实验方法。井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架便是一种功能强大的综合实验台架,它针对现有实验台架存在的井身结构不可调、流体循环介质使用单一、无法模拟实钻破岩等问题,采用多滑轨架单元组成可调节的实验台架基座,借助液力举升装置可模拟各种井斜角条件下的钻进,并利用先进的非接触式位移数据采集模块测量钻柱运动位移,避免了常规测量方法导致的误差,同时可对钻柱运动状态进行可视化观测。该实验装置将为油气钻探技术的相关研究工作,提供强有力的实验手段。
技术实现思路
本专利技术目的是:针对现有实验台架的不足,特提供一种可开展旋转钻柱钻进动力学参数、摩阻扭矩、钻柱涡动与屈曲行为等实验研究工作的井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架。为达到上述目的,本专利技术特提供一种井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架,所采用的技术方案是:井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架,包括动力端系统、井身系统、井底微钻系统和数据采集系统,其特征在于:可拆分 ...
【技术保护点】
井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架,包括动力端系统、井身系统、井底微钻系统和数据采集系统,其特征在于:可拆分式移动滑轨架(7)和可伸缩滑轨架(1)顺序连接组成整个实验台架的基座,液力举升装置(2)一端固定在可拆分式移动滑轨架(7)上,另一端固定在可伸缩滑轨架(1)上,可伸缩滑轨架(1)铰接在可拆分式移动滑轨架(7)上,动力端系统安装在可伸缩滑轨架(1)顶端,井身系统安装在可拆分式移动滑轨架(7)和可伸缩滑轨架(1)上,井身系统上端与动力端系统连接,另一端与井底微钻系统连接,井底微钻系统安装在可拆分式移动滑轨架(7)末端;动力端系统由液力伺服机构(8)、调速电机(9)、流体入口腔(13)、压力传感器1(10)、流体旁通阀(14)、快接转换接头(15)组成,压力传感器1(10)上端安装在液力伺服机构(8)上,下端与推力轴承(11)固定,流体旁通阀(14)安装在流体入口腔(13)内,上端与推力轴承(11)连接,下端通过螺纹与快接转换接头(15)连接,流体旁通阀(14)上部安装有同步带轮,通过同步带(12)与调速电机(9)连接,流体入口腔(13)外端与入口水管(16)连接,快接转换接头 ...
【技术特征摘要】
1.井斜与水垂比可调的旋转钻进大型比例实验台架,包括动力端系统、井身系统、井底微钻系统和数据采集系统,其特征在于:可拆分式移动滑轨架(7)和可伸缩滑轨架(1)顺序连接组成整个实验台架的基座,液力举升装置(2)一端固定在可拆分式移动滑轨架(7)上,另一端固定在可伸缩滑轨架(1)上,可伸缩滑轨架(1)铰接在可拆分式移动滑轨架(7)上,动力端系统安装在可伸缩滑轨架(1)顶端,井身系统安装在可拆分式移动滑轨架(7)和可伸缩滑轨架(1)上,井身系统上端与动力端系统连接,另一端与井底微钻系统连接,井底微钻系统安装在可拆分式移动滑轨架(7)末端;动力端系统由液力伺服机构(8)、调速电机(9)、流体入口腔(13)、压力传感器1(10)、流体旁通阀(14)、快接转换接头(15)组成,压力传感器1(10)上端安装在液力伺服机构(8)上,下端与推力轴承(11)固定,流体旁通阀(14)安装在流体入口腔(13)内,上端与推力轴承(11)连接,下端通过螺纹与快接转换接头(15)连接,流体旁通阀(14)上部安装有同步带轮,通过同步带(12)与调速电机(9)连接,流体入口腔(13)外端与入口水管(16)连接,快接转换接头(15)通过螺纹与PVC管(6)连接;井身系统由PVC管(6)、玻璃管(3)、钢丝软管(4)和调整支座(5)组成,玻璃管(3)安装在可伸缩滑轨架(1)与可拆分式移动滑轨架(7)上,连接部位采用钢丝软管(4)作为过渡连接,调整支座(5)用以支撑钢丝软管(4),玻璃管(3)顶端安装有出口水管(23),PVC管(6)安装在玻璃管(3)与钢丝软管(4)内,PVC管(6)下端安装微钻头(17),紧邻微钻头(17)的PVC管(6)侧开有流体循环孔;井底微钻系统由微钻头(17)、岩石箱(18)、岩石安装...
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