The utility model relates to an in-well drilling tool material corrosion simulation test device, which is used to solve the problem of lacking experimental equipment capable of providing controllable loading force and corrosion medium for the test pieces to study the effect of complex working conditions on material corrosion behavior in the well. The utility model comprises a fixture, an experimental container, an upper fixture, a lower fixture, a loading spring, a micrometer, a lifter, a corrosive medium container and a water pump. The utility model has the advantages of simple structure, convenient operation and easy installation, reduces the input of manpower and material resources, and saves time in experiments; it can provide controllable loading force and corrosive medium for specimens and avoid corrosive medium in experiments. The corrosion of loading spring can reduce the error of experimental data and realize multi-field coupling to simulate the actual situation in drilling. The tension, fixture and specimen of loading spring are all in the same vertical central line, which can reduce the result error caused by force deviation.
【技术实现步骤摘要】
一种井内钻具材料腐蚀模拟试验装置
本技术涉及一种试验装置,特别涉及一种井内钻具材料腐蚀模拟试验装置。
技术介绍
在钻井过程中,井下工况环境较为复杂,钻井材料长期在高温、高流速钻井介质的环境中承受高应力,这些复杂苛刻的工况条件经常导致钻杆发生应力腐蚀突然断裂。应力腐蚀是破坏性和危害性最大的一种腐蚀,是指受应力的材料在特定环境介质中产生的低应力脆性断裂现象,其特点是门限应力低,裂纹扩展速度快,事故易突发。因此对于材料的应力腐蚀敏感性成为了研究重点,对钻井材料在井内的复杂工况进行模拟,研究不同工况条件对材料腐蚀的影响,可以对材料在特定工况下的实用性进行评价,并指导选材。应力腐蚀试验根据应力加载方式的不同,可分为恒载荷、恒变形、满应变速率等加载方式。恒载荷加载方式是利用应力加载机构对试样施加一定的载荷,用于模拟工况中材料所受工作应力,其特点是可以更加直观的获取应力腐蚀开裂零界应力、断裂时间、裂纹扩展速率等。目前主要利用应力环测试系统进行恒载荷应力腐蚀试验,应力环的恒载荷加载原理是:通过加载螺帽使得应力环环体发生压缩变形,由于应力环整体是一个弹性体,环体发生压缩变形后会对固定在其中间的试件有一个拉伸应力,从而加载一个恒定的载荷。虽然应力环原理合理,但是对应力环本身材料要求极高,所以应力环测试系统价格昂贵,且体积较小,难以实现多场耦合对实际情况进行模拟研究。而且由于应力环采用螺母加载的方式,会出现同心度与同轴度的偏差以及将扭矩传递给试件。弹簧作为常用的构件具有在形变下长时间保证自身屈服强度的特点,且读数精确。利用弹簧取代应力环可以极大的降低成本。根据胡克定律F=K·Δ ...
【技术保护点】
1.一种井内钻具材料腐蚀模拟试验装置,其特征在于:包括固定架(1)、实验容器(2)、上夹具(3)、下夹具(4)、加载弹簧(5)、千分表(6)、升降器(7)、腐蚀介质容器(8)和水泵(9),所述的实验容器(2)设在固定架(1)上,所述的实验容器(2)上下两端设有夹具通孔,所述的上夹具(3)和下夹具(4)分别设在实验容器(2)的上下两端,其中,所述的上夹具(3)穿过实验容器(2)的上夹具通孔并固定在固定架(1)的上顶板,所述的下夹具(4)穿过实验容器(2)的下夹具通孔并与位于固定架(1)下部的加载弹簧(5)相连;所述的千分表(6)设在加载弹簧(5)下端,所述的加载弹簧(5)下端与升降器(7)相连,所述的升降器(7)设在固定架(1)的升降杆(10)上;所述的实验容器(2)两端分别设有泵入口(11)和泵出口(12),所述的腐蚀介质容器(8)分别通过管道(13)与实验容器(2)的泵入口(11)和泵出口(12)相连,所述的水泵设在腐蚀介质容器(8)与实验容器(2)的泵入口(11)之间的管道(13)上。
【技术特征摘要】
1.一种井内钻具材料腐蚀模拟试验装置,其特征在于:包括固定架(1)、实验容器(2)、上夹具(3)、下夹具(4)、加载弹簧(5)、千分表(6)、升降器(7)、腐蚀介质容器(8)和水泵(9),所述的实验容器(2)设在固定架(1)上,所述的实验容器(2)上下两端设有夹具通孔,所述的上夹具(3)和下夹具(4)分别设在实验容器(2)的上下两端,其中,所述的上夹具(3)穿过实验容器(2)的上夹具通孔并固定在固定架(1)的上顶板,所述的下夹具(4)穿过实验容器(2)的下夹具通孔并与位于固定架(1)下部的加载弹簧(5)相连;所述的千分表(6)设在加载弹簧(5)下端,所述的加载弹簧(5)下端与升降器(7)相连,所述的升降器(7)设在固定架(1)的升降杆(10)上;所述的实验容器(2)两端分别设有泵入口(11)和泵出口(12),所述的腐蚀介质容器(8)分别通过管道(13)与实验容器(2)的泵入口(11)和泵出口(12)相连,所述的水泵设在腐蚀介质容器(8)与实验容器(2)的泵入口(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员:马银龙,张帅,熊洪威,刘祥,钟蔚岭,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林,22
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