一种模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，包括泥浆腔和润滑腔，沿泥浆腔和润滑腔的轴线设置有一玻璃轴管，玻璃轴管通过电机驱动进行旋转；玻璃轴管上端位于润滑腔内；润滑腔底板与玻璃轴管之间的环空通过密封函密封；通过开口端伸入热成像探头和内窥镜，内窥镜的采光面以及热成像探头均朝向环槽设置。本实用新型专利技术提出的模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，能够模拟在钻井过程中钻井液参数、润滑介质参数、密封件安装参数和环境工况参数等因素下井下密封件的磨粒磨损过程，能原位观测并实时记录密封件在连续旋转运动下钻井液环境中磨粒侵入密封界面的过程，并能实现在线监测密封界面温度。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机
本技术涉及测试钻井工程中多工况耦合的复杂环境下橡塑旋转动密封件的磨粒磨损领域，尤其涉及一种模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机。
技术介绍
我国地质资源储备丰富，然而近百分之七十五的资源贮藏在五千米以下的地层中，随着近年来浅层地质资源的枯竭与资源需求的提升，因此亟需提高深部钻探技术以获取更多的地质资源。在钻井工程中，尤其是深井、超深井钻探中，起钻更换零部件需要耗费大量的人力物力，还会降低井壁的稳定性引发井壁坍塌等事故。提高井下密封件的使用寿命，能够有效提高钻井效率，减少井底事故。橡塑密封件是目前钻井工程中普遍使用旋转动密封件之一，工作在复杂井下环境中密封件通常因磨粒磨损失效而寿命较短。在目前国际上已经投入使用的密封件中性能最好的产自俄罗斯，其使用寿命最长也只有250小时左右。这导致了深井、超深井钻探技术发展缓慢，密封技术成为制约深部地质钻探发展的瓶颈之一。在复杂井下工况中密封件的磨粒磨损机制尚不清楚，极大的影响了井下密封件的研制与开发进度。因此，需要设计一种实验装置能够实现原位观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，其特征在于，包括同轴设置的泥浆腔和润滑腔，所述润滑腔通过螺栓悬挂安装于泥浆腔内，沿泥浆腔和润滑腔的轴线设置有一玻璃轴管，所述玻璃轴管通过电机驱动进行旋转；玻璃轴管上端位于润滑腔内，下端依次贯穿润滑腔和泥浆腔的底板位于泥浆腔的下方，所述玻璃轴管的上端为封闭端，下端为开口端；润滑腔底板与玻璃轴管之间的环空通过密封函密封，在密封函朝向玻璃轴管的一侧开有用于安装待测密封件的环槽；通过开口端伸入热成像探头和内窥镜，所述内窥镜的采光面以及热成像探头均朝向所述环槽设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，其特征在于，包括同轴设置的泥浆腔和润滑腔，所述润滑腔通过螺栓悬挂安装于泥浆腔内，沿泥浆腔和润滑腔的轴线设置有一玻璃轴管，所述玻璃轴管通过电机驱动进行旋转；玻璃轴管上端位于润滑腔内，下端依次贯穿润滑腔和泥浆腔的底板位于泥浆腔的下方，所述玻璃轴管的上端为封闭端，下端为开口端；润滑腔底板与玻璃轴管之间的环空通过密封函密封，在密封函朝向玻璃轴管的一侧开有用于安装待测密封件的环槽；通过开口端伸入热成像探头和内窥镜，所述内窥镜的采光面以及热成像探头均朝向所述环槽设置。


2.根据权利要求1所述的模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，其特征在于，所述热成像探头的信号线和内窥镜的信号线通过信号管束缚在一起，所述信号管通过轴承悬挂安装在玻璃轴管内，所述轴承通过弹性轴承套装填在玻璃轴管内。


3.根据权利要求2所述的模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，其特征在于，在玻璃轴管下方设置有轴承管，轴承管上端设置有止推轴承，轴承管的下端安装有振动接收块，在振动接收块的下方设置有竖直方向的第一激振器；玻璃轴管下端设置止推轴承隔离旋转，在止推轴承和玻璃轴管下端面之间设置有弹性垫片；所述电机通过连接轴与玻璃轴管的上端连接，通过螺栓将玻璃轴管和连接轴固定连接在一起，在玻璃轴管和连接轴的相对面之间也设置有弹性垫片。


4.根据权利要求1所述的模拟井下密封件磨粒磨损过程原位在线观测试验机，其特征在于，所述泥浆腔下方设置有泥浆入口，所述泥浆腔顶板上开有泥浆出口，在泥浆入口的上方设置有紊流板，所述泥浆腔内壁对应设有环形台阶面，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦坤，周琴，张凯，李帅帅，吕鸣昊，张翔，李龙，李耀，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11