【技术实现步骤摘要】
岩石硬度的检测装置
[0001]本公开属于钻井
，特别涉及一种岩石硬度的检测装置。
技术介绍
[0002]随着油气资源需求量的逐年增加，常规油气资源产量的不断下降，从常规到非常规油气，从中深层到深层、超深层，从中浅海到深海、超深海，已成为全球油气勘探的必然趋势。在深部油气勘探开发中往往要用到多种钻头技术，为了提高钻井效率，随着钻遇地层不同，钻遇到的岩石硬度不同，需要相应的更换不同的钻头。而钻头的选择一般都是根据岩石的硬度来决定的。
[0003]相关技术中，检测岩石的硬度一般都是将钻井时钻取的岩样拿到室内实验室，然后在室内实验室中，常温下对岩样开展硬度检测，在检测时往往通过加载装置对岩样施加宏观尺度力(在较大的作用力下岩样发生厘米级别以上的变化)，在宏观尺度力的作用下，观察岩样的压入深度得到相关的硬度数值。
[0004]然而，采用以上方式检测岩样的硬度，一方面由于需要将岩样带回实验室后才能进行相关的测试，而实验室中温度与岩样在地层中的实际温度不同，所以导致检测结果不准；另一方面仅对岩样进行了宏观尺度力下的检测，而没有进行微观尺度力(在较小的作用力下岩样只发生毫米级别以下的变化)下的检测，这样也导致检测结果不准，如此一来就会影响后续钻头的选择。
技术实现思路
[0005]本公开实施例提供了一种岩石硬度的检测装置，可以提高岩样硬度的检测准确度。所述技术方案如下：
[0006]本公开实施例提供了一种岩石硬度的检测装置，所述岩石硬度的检测装置包括支撑架、加载机构及检测机构，>[0007]所述加载机构包括动载荷发生器、支点调节块、杠杆及第一位移传感器，所述动载荷发生器固定在所述支撑架上，所述支点调节块可滑动地安装在所述支撑架上，所述杠杆的第一端与所述动载荷发生器的施力部连接在一起，所述杠杆的中部与所述支点调节块滑动配合，所述支点调节块的滑动方向与所述杠杆的长度方向相同，所述支点调节块位于所述杠杆和所述支撑架之间，所述第一位移传感器的一端固定在所述支撑架上，所述第一位移传感器的另一端固定在所述杠杆的第二端；
[0008]所述检测机构包括测试压头、拉压力传感器及温度控制箱，所述测试压头的一端通过所述拉压力传感器安装在所述杠杆的第二端上，所述安温度控制箱固定在所述支撑架上，所述测试压头的另一端插装在所述温度控制箱内。
[0009]在本公开的一种实现方式中，所述加载机构还包括第二位移传感器，所述第二位移传感器的一端与所述动载荷发生器安装在一起，所述第二位移传感器的另一端与所述支点调节块安装在一起。
[0010]在本公开的另一种实现方式中，所述杠杆上设置有滑动槽，所述滑动槽沿所述杠杆的长度方向延伸，所述支点调节块上设置有滚轴，所述滚轴可滑动地插装在所述滑动槽内。
[0011]在本公开的又一种实现方式中，所述滚轴为圆柱滚轴，且所述滚轴的轴线与所述滑动槽的长度方向垂直。
[0012]在本公开的又一种实现方式中，所述动载荷发生器上安装有可伸缩地动载荷传递块，所述动载荷传递块的伸缩方向与所述杠杆的轴线相互垂直，所述杠杆的第一端连接在所述动载荷传递块上。
[0013]在本公开的又一种实现方式中，所述动载荷传递块上还装有球形的接头，所述杠杆的第一端通过所述接头与所述动载荷传递块球铰在一起。
[0014]在本公开的又一种实现方式中，所述检测机构还包括压头固定座和磁性复位座，所述压头固定座固定安装在所述杠杆的第二端，所述磁性复位座固定安装在所述支撑架上，所述磁性复位座和所述压头固定座相对布置，且所述磁性复位座和所述压头固定座均位于所述杠杆和所述支撑架之间。
[0015]在本公开的又一种实现方式中，所述拉压力传感器的中部安装在所述杠杆上，所述拉压力传感器的一端连接在所述压头固定座上，所述拉压力传感器的另一端连接在所述测试压头上。
[0016]在本公开的又一种实现方式中，所述温度控制箱内部装有温度传感器，所述温度传感器粘贴在所述温度控制箱内壁上。
[0017]在本公开的又一种实现方式中，所述支撑架包括第一支板及第二支板，所述第二支板垂直安装在所述第一支板的一板面上，所述温度控制箱固定在所述第一支板的一板面上，所述支点调节块可滑动地安装在所述第二支板上，所述第一位移传感器设置在所述第一支板上。
[0018]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0019]通过本实施例提供的岩石硬度的检测装置在对岩样进行硬度检测时，由于本检测装置包括温度控制箱，可将岩样放置在温度控制箱内，所以通过调节温度控制箱的温度，来使得岩样的温度能够符合不同地层中对应的温度，以避免温度对岩样的硬度的影响，而使得检测结果不准确。
[0020]并且，由于该岩石硬度的检测装置还包括动载荷发生器、杠杆，通过动载荷发生器可将作用力作用在杠杆的第一端上，且支点调节块位于杠杆和支撑架之间，所以杠杆能够以支点调节块作为支点，将作用在杠杆的第一端上的作用力传递给杠杆的第二端上。又由于杠杆的第二端上连接有测试压头，所以作用在杠杆的第二端上作用力就可以通过测试压头作用到岩样上，以对岩样进行硬度检测。在此过程中，拉压力传感器用于检测测试压头施加在岩样上的作用力。第一位移传感器用于检测杠杆的第二端的位移距离，进而通过该位移距离得到岩样在测试前后发生的形变量，即压入深度，通过压入深度可得岩样的硬度。
[0021]另外，由于支点调节块的滑动方向与杠杆的长度方向相同，所以可灵活调节支点调节块在杠杆上的位置，进而灵活调节杠杆两端的力臂，当动载荷发生器作用在杠杆第一端上的作用力不变时，可以通过改变支点调节块在杠杆上的位置，来改变杠杆第二端对测试压头的作用力。也就是说，可以通过改变支点调节块的滑动位置，可以实现几百几十倍大
范围的调节施加在测试压头上的作用力，进而同时实现岩样在微观尺度力的检测和宏观尺度力的检测。本实施例中的检测装置结构简单，通过大范围调整施加在岩样上的作用力，使得检测精度更高、适用性更强，易于广泛使用。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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公开的一些实施例，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。
[0023]图1为本公开实施例提供的岩石硬度的检测装置的结构示意图；
[0024]图2为本公开实施例提供的岩石硬度的检测装置的俯视图；
[0025]图3为图2沿A-A的剖视图；
[0026]图4为图1沿B-B的剖视图。
[0027]图中各符号表示含义如下：
[0028]1、支撑架；12、第一支板；121、滚轮；13、第二支板；
[0029]2、加载机构；21、动载荷发生器；211、动载荷传递块；2111、接头；22、支点调节块；221、滚轴；23、杠杆；230、滑动槽；24、第一位移传感器；25、第二位移传感器；
[0030]3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种岩石硬度的检测装置，其特征在于，所述岩石硬度的检测装置包括支撑架(1)、加载机构(2)及检测机构(3)，所述加载机构(2)包括动载荷发生器(21)、支点调节块(22)、杠杆(23)及第一位移传感器(24)，所述动载荷发生器(21)固定在所述支撑架(1)上，所述支点调节块(22)可滑动地安装在所述支撑架(1)上，所述杠杆(23)的第一端与所述动载荷发生器(21)的施力部连接在一起，所述杠杆(23)的中部与所述支点调节块(22)滑动配合，所述支点调节块(22)的滑动方向与所述杠杆(23)的长度方向相同，所述支点调节块(22)位于所述杠杆(23)和所述支撑架(1)之间，所述第一位移传感器(24)的一端固定在所述支撑架(1)上，所述第一位移传感器(24)的另一端固定在所述杠杆(23)的第二端；所述检测机构(3)包括测试压头(31)、拉压力传感器(32)和温度控制箱(33)，所述测试压头(31)的一端通过所述拉压力传感器(32)安装在所述杠杆(23)的第二端上，所述温度控制箱(33)固定在所述支撑架(1)上，所述测试压头(31)的另一端插装在所述温度控制箱(33)内。2.根据权利要求1所述的岩石硬度的检测装置，其特征在于，所述加载机构(2)还包括第二位移传感器(25)，所述第二位移传感器(25)的一端与所述动载荷发生器(21)安装在一起，所述第二位移传感器(25)的另一端与所述支点调节块(22)安装在一起。3.根据权利要求1所述的岩石硬度的检测装置，其特征在于，所述杠杆(23)上设置有滑动槽(230)，所述滑动槽(230)沿所述杠杆(23)的长度方向延伸，所述支点调节块(22)上设置有滚轴(221)，所述滚轴(221)可滑动地插装在所述滑动槽(230)内。4.根据权利要求3所述的岩石硬度的检测装置，其特征在于，所述滚轴(221)为圆柱滚轴，且所述滚轴(221)的轴线与所述滑动槽(...
【专利技术属性】
技术研发人员：何飞，陈颖杰，胡锡辉，郭建华，曹权，苏强，李成全，李诚，王先兵，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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