深井钻进真三轴试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及岩石钻进技术领域，尤其涉及一种深井钻进真三轴试验装置及方法，旨在解决无法适用不规则试样，无法模拟复杂地层环境下钻进的问题。本发明专利技术提供的深井钻进真三轴试验装置包括压力室、钻进组件、加压组件、加热组件和至少六个锁紧组件；压力室用于容纳试样及液压油；钻进组件包括钻头；加压组件包括推杆活塞，推杆活塞插装于压力室并可沿自身轴线移动；加热组件用于加热液压油；每两个锁紧组件为一组，两个锁紧组件连成一条斜线段，斜线段相交于自身中点并沿钻头的轴线环形阵列。本发明专利技术通过多点夹持、液压施力的方式对不规则试样进行固定，并通过液压加压以及加热液压油的方式以模拟钻头在复杂地层环境下的钻进。模拟钻头在复杂地层环境下的钻进。模拟钻头在复杂地层环境下的钻进。

【技术实现步骤摘要】
深井钻进真三轴试验装置及方法


[0001]本专利技术涉及岩石钻进
，尤其涉及一种深井钻进真三轴试验装置及方法。

技术介绍

[0002]随着石油天然气开采深度提升，对于深层、超深层钻井的成功率以及缩短建井周期提出了更高的要求。面对深层、超深层井中超深、超高压、超高温的环境，钻井风险大幅提升，导致钻井复杂事故多、施工周期长，尤其在遇到复杂地层时，钻井成功率不高，严重制约了油气资源评价效率。由于石油钻井过程的隐蔽性和复杂性，以及深层、超深层钻井进尺成本较高，钻井现场通常依靠测量相关工艺参数来评价综合影响，无法直接测量井下的力学参数。因此，钻进模拟试验就显得极为重要。
[0003]现有技术中为了研究钻井中岩石破碎的过程机理并定量地解决现场实际问题，通常使用全尺寸钻井井底压力模拟试验，采用全尺寸钻头在模拟井底压力的条件下进行钻进试验，以获取载荷、加载速度、钻头楔形齿等参数与岩石破碎的关系，揭示在钻进过程中岩石的物理性能和力学性能，从而提高钻进的效率和成功率。由于无法对不规则试样进行试验，因而难以对复杂的地层环境下的钻进进行模拟，无法更准确的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深井钻进真三轴试验装置，其特征在于，包括压力室（100）、钻进组件（200）、加压组件（300）、加热组件和至少六个锁紧组件（400）；所述压力室（100）用于容纳试样及液压油；所述钻进组件（200）包括钻头（210），所述钻头（210）插入压力室（100）并钻进所述试样；所述加压组件（300）包括推杆活塞（310），所述推杆活塞（310）插装于所述压力室（100）并可沿自身轴线移动；所述加热组件用于加热所述液压油；每两个所述锁紧组件（400）为一组，两个所述锁紧组件（400）连成一条斜线段，所述斜线段相交于自身中点并沿所述钻头（210）的轴线环形阵列；所述锁紧组件（400）包括第一推杆（410）和至少两个固定爪（430）；所述固定爪（430）沿所述第一推杆（410）的轴线环形阵列并铰接于所述第一推杆（410）的一端，用于抵接所述试样；所述第一推杆（410）与所述斜线段共线，配置为沿自身轴线移动并带动所述固定爪（430）移动。2.根据权利要求1所述的深井钻进真三轴试验装置，其特征在于，所述锁紧组件（400）还包括第二推杆（420），所述第二推杆（420）插装于所述第一推杆（410）并与所述第一推杆（410）滑动连接，所述第二推杆（420）一端抵接于所述固定爪（430）；所述第二推杆（420）可沿自身轴线移动并带动所述固定爪（430）摆动，以改变所述固定爪（430）与所述第二推杆（420）的轴线之间的夹角。3.根据权利要求2所述的深井钻进真三轴试验装置，其特征在于，所述固定爪（430）包括弧形板（431）和限位板（432）；所述弧形板（431）的外圆抵接于所述试样；所述限位板（432）连接于所述弧形板（431）的外圆；所述第二推杆（420）包括限位台（421），所述限位台（421）抵接于所述限位板（432）。4.根据权利要求3所述的深井钻进真三轴试验装置，其特征在于，所述锁紧组件（400）还包括电动缸（440），所述电动缸（440）连接于所述第二推杆（420）远离所述固定爪（430）的一端并安装于所述第一推杆（410），用于驱动所述第二推杆（420）沿自身轴线移动。5.根据权利要求4所述的深井钻进真三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守定，周忠鸣，李晓，郑博，毛天桥，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：