一种基于流体环境的岩块摩擦系数测量装置制造方法及图纸

技术编号:24496056 阅读:49 留言:0更新日期:2020-06-13 03:04
本实用新型专利技术提供一种基于流体环境的岩块摩擦系数测量装置,该装置包括支架组件、滑动组件、恒温液槽组件、控制组件以及监测组件。通过螺帽调节对钢轮施加正压力。压力传递构件将钢轨对钢轮的力等效传递到上摩擦岩块上表面。电控液压装置作为切向力的动力系统,通过推力杆传递推力。盛液槽盛装实验流体,通过电加热丝对实验流体进行加热。压力传感器监测岩块所受正压力和切向力,温度和位移传感器分别监测实验流体温度和岩块摩擦的滑动距离,通过计算获得岩块摩擦系数。因此,本实用新型专利技术提供的基于液体环境的岩块摩擦系数测量装置适用于不同正应力条件下流体环境的岩块摩擦系数测量,能够更加真实地模拟油气井井下岩块所处的实际流体环境。

A device for measuring friction coefficient of rock mass based on fluid environment

【技术实现步骤摘要】
一种基于流体环境的岩块摩擦系数测量装置
本技术涉及岩块摩擦系数测量实验装置,特别涉及一种基于流体环境的岩块摩擦系数测量装置。
技术介绍
随着石油天然气需求的增长及常规油气资源的衰竭,深部致密储层油气资源勘探开发成为必然的发展趋势。裂隙岩体的裂隙、节理多尺度发育,裂隙网络分布复杂,在深部致密储层的钻井完井过程中,一方面由于地应力重新分布,造成切向应力增大,容易引发岩块切向滑移;另一方面由于油气井工作液浸入裂缝,与裂缝面发生物理化学反应,例如油相润滑、碱液侵蚀、酸化腐蚀等,降低了接触面摩擦的系数,更易诱发岩块滑移。岩块滑移易造成接触面凹凸体发生剪切破坏,导致井下出砂问题。导致岩块滑移的原因是多种多样的,针对油气井工作液对岩块摩擦滑动行为的影响有待深入研究。目前国内外还没有针对此方面研究的评价装置,有必要设计一套能够实现该功能的评价装置,以期探究油气井工作液环境下井下岩块发生摩擦滑动的条件和方式,为强化岩块摩擦系数、防止岩块滑移的措施制定提供依据,对控制井壁稳定、防漏堵漏、控制致密储层出砂等技术对策制订具有重要意义。目前,国内外的岩块摩擦系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流体环境的岩块摩擦系数测量装置,其特征在于,包括滑动组件、支架组件、恒温液槽组件、控制组件以及监测组件;/n所述滑动组件包括钢轮组、压力传递构件、上摩擦岩块固定螺栓,所述钢轮组包括至少两个钢轮组成,用于与所述钢轮同材质制成的钢轨连接,所述压力传递构件用于将所述钢轨对所述钢轮的垂直方向上的力等效传递到所述上摩擦岩块上表面,且作为液压装置的推力杆作用点,所述上摩擦岩块固定螺栓用于固定所述上摩擦岩块;/n所述支架组件包括隔震台、螺纹支柱、可调节钢轨、螺母、中间支撑梁、气泡水平仪,所述隔震台用作实验仪器底座,含调平构件,所述螺纹支柱的螺纹是外丝螺纹,四根所述螺纹支柱焊接在所述隔震台上,所述...

【技术特征摘要】
1.一种基于流体环境的岩块摩擦系数测量装置,其特征在于,包括滑动组件、支架组件、恒温液槽组件、控制组件以及监测组件;
所述滑动组件包括钢轮组、压力传递构件、上摩擦岩块固定螺栓,所述钢轮组包括至少两个钢轮组成,用于与所述钢轮同材质制成的钢轨连接,所述压力传递构件用于将所述钢轨对所述钢轮的垂直方向上的力等效传递到所述上摩擦岩块上表面,且作为液压装置的推力杆作用点,所述上摩擦岩块固定螺栓用于固定所述上摩擦岩块;
所述支架组件包括隔震台、螺纹支柱、可调节钢轨、螺母、中间支撑梁、气泡水平仪,所述隔震台用作实验仪器底座,含调平构件,所述螺纹支柱的螺纹是外丝螺纹,四根所述螺纹支柱焊接在所述隔震台上,所述可调节钢轨由所述钢轨和两个中空的钢圆柱焊接而成,采用与所述螺纹支柱匹配的固定螺帽固定所述钢轨,所述中间支撑梁采用与所述钢轨同种材料制成,焊接在所述钢轨中间,链接于所述螺纹支柱上,用于支撑所述钢轨中部,提高所述钢轨抗弯曲能力,所述气泡水平仪安放于所述钢轨中间,用于保证所述钢轨处于水平状态;
所述恒温液槽组件包括盛液槽、支撑台、下摩擦岩块固定构件,所述盛液槽内盛装实验流体,并设有卸液孔,方便卸载实验流体,用于模拟实际油气井井下岩块摩擦中的流体环境,所述实验流体包括地层水、酸液、碱液、钻井液、压井液,所述支撑台水平面上安装所述下摩擦岩块固定构件,所述下摩擦岩块固定构件为带螺栓的半圆柱体凹槽构件,所述下摩擦岩块固定构件用于固定不同长度的所述下摩擦岩块;
所述控制组件包括电控液压装置、推力杆,所述电控液压装置作为动力系统,通过推力杆对滑动组件施力,用于对所述上摩擦岩块施加切向力,使其发生切向滑移;
所述监测组件包括压力传感器、位移...

【专利技术属性】
技术研发人员:康毅力田国丰许成元游利军闫霄鹏
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:新型
国别省市:四川;51

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