推靠力测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种推靠力测试装置，属于钻井测试工具领域，包括测试台架；设置在所述测试台架上的工具内部流体通道，所述工具内部流体通道连接有柱塞泵；连接在所述工具内部流体通道下端的推靠装置，所述推靠装置构造成能将所述工具内部流体通道内的压力转化为水平方向上的推靠力；其中，所述内部流道模型和所述推靠力模拟装置上设置有若干压力传感器。本发明专利技术能够测试静态垂直钻井工具的推靠力，从而为设计工具内部流道及泄流孔提供依据。

Pushing force test device

【技术实现步骤摘要】
推靠力测试装置
本专利技术涉及一种推靠力测试装置，属于钻井工具测试领域。
技术介绍
推靠力的大小及作用方向是影响井下轨迹调整工具纠斜性能的重要因素，尤其对于静态推靠模式的自动垂直钻井工具来说，由于其推靠机构相对井眼保持静止或相对转动较为缓慢，因此只要保证此时位于高边的推靠块可正确伸出，且保持一定的侧向推靠力，就能保证工具持续纠斜。因此对于静态垂直钻井工具而言，除非井眼高低边变发生转变，否则推靠力的方向始终保持朝向高边方向，此时影响纠斜效果的因素主要在于推靠力大小。对于垂直钻井工具而言，其推靠力产生的动力源是工具内过流液流所产生的内外压差，其压差的大小主要是通过工具内部流道设计，同时合理分配各处泄流孔径的大小，从而在推靠活塞两侧产生相应的压差，该压差作用在活塞上形成所需的推靠力。当前在垂直钻井工具设计过程中，由于钻井工具内部流道通常包含细长孔、缩径及扩径等变径结构等会导致流体运动紊乱，压力突变明显，传统的理论流体计算往往无法有效地得到工具内部流体压力分布情况，因此在实际设计过程当中往往是根据经验设计其流道，或参考同类型产品的流道设计，在实际产品加工完成后再进行工具性能测试，如推靠力的测试，设计周期长，返工率高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种推靠力测试装置，能够测试静态垂直钻井工具或其他井下轨迹调整工具的推靠力，从而为设计工具内部流道结构及过流孔提供依据。本专利技术的提出了一种推靠力测试装置，包括：测试台架；设置在所述测试台架上的工具内部流体通道，所述工具内部流体通道连接有柱塞泵；以及连接在所述工具内部流体通道下端的推靠装置，所述推靠装置构造成能将所述工具内部流体通道内的流体转化为水平方向上的推靠力；其中，所述工具内部流体通道和所述推靠力模拟装置上设置有若干压力传感器。本专利技术的进一步改进在于，所述工具内部流体通道为管状结构，所述工具内部流体通道的上部通过进水转接口连接柱塞泵，其下部连接所述推靠力模拟装置。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠力模拟装置包括圆柱形的内部芯轴，以及设置在所述内部芯轴外的高压管；其中，所述高压管连接有推靠活塞。本专利技术的进一步改进在于，所述高压管的上端通过快插接头连接所述工具内部流体通道的底部。本专利技术的进一步改进在于，所述高压管的下端设置在芯轴横截面沿周向均布的支管，所述支管的出口端连接所述推靠活塞。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠活塞上设置有塞堵式泄流口；所述塞堵式泄流口与推靠活塞和高压管之间的压力腔相连通。本专利技术的进一步改进在于，所述高压管的数量为四个，均匀连接在所述内部芯轴的外壁上；相邻的两个推靠活塞的推靠方向相互垂直。本专利技术的进一步改进在于，所述工具内部流体通道的上端和下端均设置有压力传感器，所述推靠活塞的外端面连接有压力传感器。本专利技术的进一步改进在于，所述内部芯轴的底部设置有调控球阀，通过所述调控球阀控制所述工具内部流体通道的内外压差。本专利技术的进一步改进在于，所述测试台架的顶部设置有吊耳。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术所述的推靠力测试装置，能够测试本工具的推靠力，从而为设计工具内部流道及泄流孔提供依据。本专利技术所述装置将推靠力测试与系统内部压力分布相结合，通过监测系统内部压力分布，特别是推靠块活塞两侧压差进而得到推靠力的大小，并且通过更换不同孔径的塞堵和高压胶管，可测试在不同流道配合下工具内部压力分布情况及推靠力大小。本专利技术测试方法简单，可靠性高，操作方便，适用性好，不仅能够用于静态垂直钻井工具的推靠力测试，可用于其他同类工具与流体压力分布有关的性能测试。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的推靠力测试装置的结构示意图；图2是根据本专利技术的一个实施方案的推靠装置的结构示意图；图3是根据本专利技术的一个实施方案的塞堵式泄流口的结构示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。在附图中各附图标记的含义如下：1、测试台架，2、工具内部流道结构，3、推靠装置，4、压力传感器，11、吊耳，21、进水转接口，31、内部芯轴，32、高压管，33、支管，34、快插接头，35、推靠活塞，36、塞堵式泄流口，37、调控球阀。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的推靠力测试装置。根据本专利技术的推靠力测试装置，能够测试静态垂直钻井工具或其他井下轨迹调整工具的推靠力，从而为设计工具内部流道结构及过流孔提供依据。如图1所示，本实施例所述的推靠力测试装置，包括测试台架1。所述测试台架1为长方体形状(或圆柱状)的立式支撑架，用于在测试过程中支撑其他组件。所述测试台架1内设置有工具内部流体通道2，所述工具内部流体通道2用来模拟高压流体的过流通道，其上部连接有柱塞柱塞泵。所述工具内部流体通道2的下部设置有推靠装置3，所述推靠装置3用于模拟静态垂直钻井工具或其他井下轨迹调整工具在井下的推靠方式。所述内部芯轴能够将所述工具内部流体通道2内的压力转化为水平方向上的推靠力。在本实施例中，所述工具内部流体通道2和所述推靠力模拟装置上设置有若干压力传感器4。在使用根据本实施例所述的推靠力测试装置时，所述工具内部流体通道2的上端连接柱塞泵，所述柱塞泵内将高压流体或其他流体泵送到工具内部流体通道2的内部。工具内部流体通道2内的压力增大，从而使推靠装置3根据工具内部流体通道2内的压力进行推靠。这时，所述压力传感器4测量工具内部流体通道推靠装置3推靠力。在一个实施例中，所述工具内部流体通道2为圆筒形结构，其上、下两端高压流体密封。所述工具内部流体通道2的上部通过进水转接口21连接柱塞泵。所述工具内部流道的下部连接所述推靠力模拟装置，优选地，通过法兰密封相连。在根据本实施例所述的推靠力测试装置中，工具内部流体通道2在设计过程中尽可能的1:1还原工具本身，但由于工具本身长度较大，在通过CFD(计算流体动力学)仿真之后，对其长度进行缩减，从而满足测试的便利性、经济性。在一个优选的实施例中，所述推靠力模拟装置包括圆柱形的内部芯轴芯轴31，所述内部芯轴31的截面直径小于所述工具内部流体通道2的截面直径，并且内部芯轴工具内部流体通道(所述模拟芯轴31的上部贯穿所述工具内部流道结构2)。所述推靠力模拟装置还包括若干高压管32，所述高压管32的上部连接在所述工具内部流体通道2的底部，并且位于所述内部芯轴31的外壁上。其中，内部芯轴在本实施例中，所述高压管32的底端连接有推靠活塞35的活塞腔。在根据本实施例所述的推靠力测试装置中，内部芯轴所述高压管32与所述工具内部流体通道2相连通，在所述工具内部流体通道2内压力增大时，所述高压管32会推动推靠活塞35进行推靠。在一个实施例中，所述高压管32的上端通过快插接头34连接所述工具内部流体通道2的底部。所述快插接头34能够将所述高压管32和所述工具内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推靠力测试装置，其特征在于，包括：/n测试台架(1)；/n设置在所述测试台架(1)上的工具内部流体通道(2)，所述工具内部流体通道(2)连接有柱塞泵；以及/n连接在所述工具内部流体通道(2)下端的推靠装置(3)，所述推靠装置(3)构造成能将所述工具内部流体通道(2)内的流体转化为水平方向上的推靠力；/n其中，所述工具内部流体通道(2)和所述推靠力模拟装置上设置有若干压力传感器(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种推靠力测试装置，其特征在于，包括：
测试台架(1)；
设置在所述测试台架(1)上的工具内部流体通道(2)，所述工具内部流体通道(2)连接有柱塞泵；以及
连接在所述工具内部流体通道(2)下端的推靠装置(3)，所述推靠装置(3)构造成能将所述工具内部流体通道(2)内的流体转化为水平方向上的推靠力；
其中，所述工具内部流体通道(2)和所述推靠力模拟装置上设置有若干压力传感器(4)。


2.根据权利要求1所述的推靠力测试装置，其特征在于，所述工具内部流体通道(2)为管状结构，所述工具内部流体通道(2)的上部通过进水转接口(21)连接柱塞泵，其下部连接所述推靠力模拟装置。


3.根据权利要求2所述的推靠力测试装置，其特征在于，所述推靠力模拟装置包括圆柱形的内部芯轴(31)，以及设置在所述内部芯轴(31)外的高压管(32)；
其中，所述高压管(32)连接有推靠活塞(35)。


4.根据权利要求3所述的推靠力测试装置，其特征在于，所述高压管(32)的上端通过快插接头(34)连接所述工具内部流体通道(2)的底部。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙峰，胡群爱，孙连环，孙明光，臧艳彬，陶兴华，王光磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11