三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩的室内实验研究装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于管柱力学技术领域，尤其涉及一种三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩的室内实验研究装置，用于对三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩计算模型的优选和改进三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩的室内实验研究装置，其整体分为驱动系统、测量系统、模拟管柱组合系统和固定系统四大部分，分别为伺服电机、加载丝杠、位移传感器、拉压力传感器、扭矩传感器、模拟管柱、模拟井筒等，其中伺服电机数量为两个，前部的伺服电机通过减速器连接加载丝杠，后部的伺服电机通过减速器连接管柱连接接头。本发明专利技术具有如下特点，模拟管柱的刚度和尺寸可变，模拟井筒的井眼曲率和扭转角可调，可产生轴向和旋转运动，并可实现位移、拉压力和扭矩的实时监测和显示，模拟多种工况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于管柱力学
，尤其涉及一种三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩的室内实验研究装置，用于对三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩计算模型的优选和改进。
技术介绍
目前，水平井、定向井等钻井技术不断发展并被广泛应用，但是制约这种技术发展的问题也日益突出，管柱的摩阻扭矩是其中关键问题之一。管柱在下入到弯曲井段以后，由于管柱刚度的存在而产生很大的弯矩，加之井眼轨迹是不规则的空间曲线，管柱在下入过程中会与井壁大面积接触。当管柱贴在井壁上时，管柱与井壁间存在着接触压力，在管柱运动时，由于摩擦作用，就会在管柱上施加轴向阻力和摩扭矩，使得轴向载荷增加、摩扭矩增大，尤其是在大位移井和水平井中，由于其具有长水平位移段、大井斜角及长裸眼稳斜段的特点，因此存在较大的摩阻力和摩扭矩。管柱和井壁所产生的摩阻力和摩扭矩，对钻井设计、钻井操作以固井作业等影响较大。因此，要成功而经济地钻井和完井，钻井设计时准确预测摩阻值和扭矩值是十分必要的。管柱的摩阻扭矩计算模型的重要性可体现在钻井过程的三个阶段中：设计阶段，为了减小摩阻扭矩值，模型被用来优化井眼轨迹；钻进过程中，结合现场的实时监测，模型在预测井眼的清洁、可能发生的卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩的室内实验研究装置，其整体分为驱动系统、测量系统、模拟管柱组合系统和固定系统四大部分，分别为伺服电机(1)、加载丝杠(2)、进给导轨(3)、位移传感器(4)、滑动框架(5)、拉压力传感器(6)、扭矩传感器(7)、模拟管柱(8)、模拟井筒(9)、固定支架(10)、井筒卡箍(11)、连接法兰(12)、活动支架(13)、固定底板(14)、模拟井底外壳(15)、计算机(16)、数据处理装置(17)、信号电缆(18)、减速器(19)、直线轴承(20)、管柱连接接头(21)、管柱连接器(22)、安装螺钉(23)、滚动轴承(24)、活动固定卡箍(25)，其中驱动系统包括伺服电机(1...

【技术特征摘要】
1.三维弯曲井眼中管柱摩阻扭矩的室内实验研究装置，其整体分为驱动系统、测量系统、模拟管柱组合系统和固定系统四大部分，分别为伺服电机(1)、加载丝杠(2)、进给导轨(3)、位移传感器(4)、滑动框架(5)、拉压力传感器(6)、扭矩传感器(7)、模拟管柱(8)、模拟井筒(9)、固定支架(10)、井筒卡箍(11)、连接法兰(12)、活动支架(13)、固定底板(14)、模拟井底外壳(15)、计算机(16)、数据处理装置(17)、信号电缆(18)、减速器(19)、直线轴承(20)、管柱连接接头(21)、管柱连接器(22)、安装螺钉(23)、滚动轴承(24)、活动固定卡箍(25)，其中驱动系统包括伺服电机(1)、加载丝杠(2)、进给导轨(3)、滑动框架(5)、减速器(19)、直线轴承(20)和管柱连接接头(21)，伺服电机(1)数量为两个，前部的伺服电机(1)通过减速器(19)连接加载丝杠(2)，并通过减速器(19)安装在进给导轨(3)一侧的安装板上，后部的伺服电机(1)通过减速器(19)连接管柱连接接头(21)，并通过减速器(19)安装在滑动框架(5)一侧的安装板上，加载丝杠(2)一侧固定在前部的减速器(19)的输出轴上，并通过螺纹与滑动框架(5)一端连接，滑动框架(5)通过直线轴承(20)安装在进给导轨(3)的滑轨上。2.根据权利要求1所述的三维弯曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄根炉，孟祥伟，赵希春，李伟，刘总恩，于凡，田雨，周文勇，黄少华，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37