一种垂钻系统推靠机构的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种垂钻系统推靠机构的试验装置，涉及钻井技术领域，包括：水箱、试压泵、数据采集分析系统、支撑台架、推靠模拟组件、传感器组件和泄漏量测量组件，水箱与试压泵连接，试压泵与推靠模拟组件的上端连接，推靠模拟组件固定设置在支撑台架上，推靠模拟组件的内部用于放置垂钻系统的推靠机构，传感器组件和泄漏量测量组件均与推靠模拟组件连接，传感器组件、泄漏量测量组件和试压泵均与数据采集分析系统电连接，从而克服了现有技术无法满足推靠机构单独测试的需求，能够快速有效地对推靠机构的性能进行单独测试从而优选结构设计参数，进而有利于缩短垂钻工具的研发周期并有利于减少研发成本。

An experimental device for pushing mechanism of vertical drilling system

【技术实现步骤摘要】
一种垂钻系统推靠机构的试验装置
本专利技术涉及钻井
，特别是涉及一种用于垂钻系统推靠机构的试验装置。
技术介绍
在垂直钻井工具中，推靠机构在液压的驱动下将推靠巴掌推出并与井壁接触，从而推动钻具实现纠斜。巴掌推靠力的大小直接关系到垂钻工具的性能，推靠机构、巴掌形状以及流道尺寸等相关结构参数如何选取和布置，影响推靠机构性能的压力、流道尺寸、推靠力以及泄漏情况等相关设计参数如何优选，都是在垂钻系统研制初期需要考虑的关键问题。而现有的推靠试验装置基本上都是进行的整机试验，主要研究垂钻工具整体的性能参数，比如垂钻系统整体对井斜的响应以及推靠力的大小等情况。且现有试验装置不易于改变各项试验参数，其试验效率低，无法实现对推靠机构的多个结构设计参数进行优选，功能比较单一，且在后期推靠机构性能参数不达标需要修改机械结构时工作量很大，加大了研发周期和成本。因此，需要研制一种垂钻系统推靠机构性能测试的试验装置，以满足垂钻系统研制初期对垂钻系统推靠机构的单独测试需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种垂钻系统推靠机构的试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够快速有效地对垂钻系统推靠机构进行多功能动态试验，从而优选出推靠机构及相关设计参数进而有利于缩短垂钻工具的研发周期并减少研发成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种垂钻系统推靠机构的试验装置，包括水箱、试压泵、数据采集分析系统、支撑台架、推靠模拟组件、传感器组件和泄漏量测量组件，所述水箱与所述试压泵连接，所述试压泵与所述推靠模拟组件的上端连接，所述推靠模拟组件固定设置在所述支撑台架上，所述推靠模拟组件的内部用于放置垂钻系统的推靠机构，所述传感器组件和所述泄漏量测量组件均与所述推靠模拟组件连接，所述传感器组件、所述泄漏量测量组件和所述试压泵均与所述数据采集分析系统电连接。优选的，所述的推靠机构试验装置还包括节流阀，所述节流阀的一端与所述推靠模拟组件的出水口连接，所述节流阀的另一端与所述水箱连接。优选的，所述推靠模拟组件包括上接头，上密封盘、上垫片、下垫片、下密封盘、下接头和推靠单元；所述上垫片和所述下垫片分别固定套设在所述推靠单元的上部和所述推靠单元的下部，所述上密封盘嵌在所述上接头内，所述下密封盘嵌在所述下接头内，所述上接头的下端与所述推靠单元的上部螺纹连接，且所述上接头压紧所述上垫片，所述上接头的上端用于与所述试压泵连接，所述下接头的上端与所述推靠单元的下部螺纹密封连接，且所述下接头压紧所述下垫片，所述下接头的下端用于与所述节流阀连接。优选的，所述推靠机构试验装置还包括外壳体，所述外壳体设置在所述推靠单元的外部，所述外壳体通过螺钉固定连接于所述推靠单元上，所述推靠单元与所述外壳体之间形成多个彼此互不相通的区域，所述外壳体的侧壁开设有多个传感器安装口和多个泄流口。优选的，所述推靠单元包括主体、多根销轴、多个推靠巴掌、钢球和推靠活塞；所述主体内部竖直方向上开设有通孔，所述通孔用于放置所述垂钻系统的推靠机构，每个所述推靠巴掌均通过一根所述销轴与所述主体的侧壁转动连接，多个所述推靠巴掌关于所述主体的中心线呈中心对称分布，每个所述推靠巴掌与所述通孔之间均设置有一变径，所述变径为内部设置有流道，外部设置螺纹的圆柱体，用于与所述主体上的变径接口螺纹连接；位于所述通孔左侧的所述变径靠近所述推靠巴掌的端部设置有所述钢球，位于所述通孔右侧的所述变径靠近所述推靠巴掌的端部设置有所述推靠活塞。优选的，所述推靠单元还包括上销轴固定盖和下销轴固定盖，所述上销轴固定盖固定设置在所述主体的上部，所述下销轴固定盖固定设置在所述主体的下部，每根所述销轴的上端均与所述上销轴固定盖转动连接，每根所述销轴的下端均与所述下销轴固定盖转动连接。优选的，所述传感器组件包括传感器基座、传感器活塞、密封圈、传感器和传感器底座，所述传感器基座与所述传感器安装口螺纹连接，所述传感器活塞和所述传感器均设置在所述传感器基座内，所述密封圈设置在所述传感器基座与所述传感器活塞之间，所述传感器活塞的一端与所述推靠模拟组件内的推靠巴掌相接触，所述传感器活塞的另一端与所述传感器的一端相接触，所述传感器底座与所述传感器的另一端螺纹连接，所述传感器与所述数据采集分析系统电连接。优选的，泄漏量测量组件包括管路接头、引流管路、流量计和回流管路，所述管路接头与所述泄流口连接，所述流量计的一端通过所述引流管路与所述管路接头相连接，所述流量计的另一端与所述回流管路的一端连接，所述回流管路的另一端与所述水箱连接，所述流量计与所述数据采集分析系统电连接。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供了一种垂钻系统推靠机构的试验装置，将垂钻系统推靠机构安装在推靠模拟组件内，并将推靠模拟组件固定在支撑台架上，通过试压泵向推靠模拟组件内压入高压流体，设置在推靠模拟组件内的小直径垂钻系统推靠机构收到压力后驱动推靠模拟组件抵在传感器组件上，同时发生液体泄漏，由传感器组件测量各个小直径垂钻系统推靠机构的推靠力的变化过程，由泄漏量测量组件测量各个小直径垂钻系统推靠机构的泄漏量，数据采集分析系统将测得的推靠力、试压泵的压力和泄漏量的数据进行采集和分析处理。这样设置，能够快速有效地对小直径垂钻系统的推靠机构的性能进行单独测试，进而有利于缩短垂钻工具的研发周期并减少研发成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的推靠机构试验装置系统结构示意图；图2为本专利技术提供的推靠机构试验装置的推靠模拟组件主视图；图3为图2中A-A向剖视图；图4为图2中B-B向剖视图；图5为本专利技术提供的推靠机构试验装置的推靠模拟组件的第一推靠巴掌结构示意图；图6为本专利技术提供的推靠机构试验装置的推靠模拟组件的第二推靠巴掌结构示意图；图7为本专利技术提供的推靠机构试验装置的推靠模拟组件的第三推靠巴掌结构示意图；图8为本专利技术提供的推靠机构试验装置的推靠模拟组件的第四推靠巴掌结构示意图。其中：1、水箱；2、试压泵；3、支撑台架；4、推靠模拟组件；41、外壳体；42、主体；43、上接头；44、上密封盘；45、上垫片；46、上销轴固定盖；47、销轴；48、推靠巴掌；481、第一推靠巴掌；482、第二推靠巴掌；483、第三推靠巴掌；484、第四推靠巴掌；49、变径；411、钢球；412、推靠活塞；413、下销轴固定盖；414、下垫片；415、下密封盘；416、下接头；5、传感器组件；51、传感器基座52、传感器活塞；53、密封圈；54、传感器；55、传感器底座；6、节流阀；7、数据采集分析系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种垂钻系统推靠机构的试验装置，以解决现有技术存在的问题，能够快速有效地对推靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂钻系统推靠机构的试验装置，其特征在于：包括水箱、试压泵、数据采集分析系统、支撑台架、推靠模拟组件、传感器组件和泄漏量测量组件，所述水箱与所述试压泵连接，所述试压泵与所述推靠模拟组件的上端连接，所述推靠模拟组件固定设置在所述支撑台架上，所述推靠模拟组件的内部用于放置垂钻系统的推靠机构，所述传感器组件和所述泄漏量测量组件均与所述推靠模拟组件连接，所述传感器组件、所述泄漏量测量组件和所述试压泵均与所述数据采集分析系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种垂钻系统推靠机构的试验装置，其特征在于：包括水箱、试压泵、数据采集分析系统、支撑台架、推靠模拟组件、传感器组件和泄漏量测量组件，所述水箱与所述试压泵连接，所述试压泵与所述推靠模拟组件的上端连接，所述推靠模拟组件固定设置在所述支撑台架上，所述推靠模拟组件的内部用于放置垂钻系统的推靠机构，所述传感器组件和所述泄漏量测量组件均与所述推靠模拟组件连接，所述传感器组件、所述泄漏量测量组件和所述试压泵均与所述数据采集分析系统电连接。2.根据权利要求1所述的推靠机构试验装置，其特征在于：还包括节流阀，所述节流阀的一端与所述推靠模拟组件的出水口连接，所述节流阀的另一端与所述水箱连接。3.根据权利要求2所述的推靠机构试验装置，其特征在于：所述推靠模拟组件包括上接头，上密封盘、上垫片、下垫片、下密封盘、下接头和推靠单元；所述上垫片和所述下垫片分别固定套设在所述推靠单元的上部和所述推靠单元的下部，所述上密封盘嵌在所述上接头内，所述下密封盘嵌在所述下接头内，所述上接头的下端与所述推靠单元的上部螺纹连接，且所述上接头压紧所述上垫片，所述上接头的上端用于与所述试压泵连接，所述下接头的上端与所述推靠单元的下部螺纹密封连接，且所述下接头压紧所述下垫片，所述下接头的下端用于与所述节流阀连接。4.根据权利要求3所述的推靠机构试验装置，其特征在于：还包括外壳体，所述外壳体设置在所述推靠单元的外部，所述外壳体通过螺钉固定连接于所述推靠单元上，所述推靠单元与所述外壳体之间形成多个彼此互不相通的区域，所述外壳体的侧壁开设有多个传感器安装口和多个泄流口。5.根据权利要求3所述的推靠机构试验装置，其特征在于：所述推靠单元包括主体、多根销轴、多个推靠巴掌、钢球和推靠活塞；所述主体内部竖直方向上开设有通孔，所述通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，张耀澎，柴麟，刘宝林，张龙，李然然，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11