一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，該裝置主要包括主體支架、電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鉆柱模擬機(jī)構(gòu)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主變頻電機(jī)與伺服電機(jī)，分別設(shè)置于主體支架的頂端與底端；兩電機(jī)之間通過鉆柱旋轉(zhuǎn)模擬機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)。通過主變頻電機(jī)用來模擬鉆桿的旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)用來模擬鉆頭鉆進(jìn)中的地質(zhì)工況，可模擬出石油鉆機(jī)鉆井的工況變化，即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的變化、鉆柱旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)不同狀態(tài)、井下摩擦力及其他粘滯阻力的變化。
【專利說明】 一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油工程鉆井裝備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種模擬工況用的裝置，尤其涉及一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆機(jī)鉆井過程中，由于鉆井深度和底下地質(zhì)的不同，鉆頭與井壁的摩擦，鉆桿的彈性形變這些因素造成了實(shí)際鉆井過程中工況的復(fù)雜性，目前還沒有行之有效的方法可以模擬出石油鉆機(jī)鉆井過程中井下的復(fù)雜工況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為克服上述不足，本實(shí)用新型目的是提供了一種能夠模擬出石油鉆機(jī)鉆井過程中的復(fù)雜工況，且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)的石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置。
[0004]本實(shí)用新型的方案如下:一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，該裝置主要包括主體支架、電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鉆柱模擬機(jī)構(gòu)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主變頻電機(jī)與伺服電機(jī)，分別設(shè)置于主體支架的頂端與底端；兩電機(jī)之間通過鉆柱模擬機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接。
[0005]所述鉆柱模擬機(jī)構(gòu)部分包括上部質(zhì)量塊、鋼絲繩和下部質(zhì)量塊，上部質(zhì)量塊與主變頻電機(jī)主軸相連接，下部質(zhì)量塊與伺服電機(jī)主軸相連接。
[0006]所述主體支架整體呈“門”字型；所述主體支架還包括滑軌裝置；所述下部質(zhì)量塊固定在滑軌裝置上。
[0007]所述滑軌裝置包括安裝板與滑軌；所述滑軌與主體支架連接；所述安裝板下設(shè)置的滑塊能夠沿著滑軌進(jìn)行上下移動(dòng)；所述下部質(zhì)量塊通過支架固定在安裝板上。
[0008]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)。本實(shí)用新型是用動(dòng)力學(xué)建模方法對實(shí)際鉆柱旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(由轉(zhuǎn)盤、鉆桿、鉆鋌和鉆頭組成)簡化而來的，轉(zhuǎn)盤、鉆桿、鉆鋌和鉆頭可等效為上部質(zhì)量塊、彈簧鋼絲繩、下部質(zhì)量塊，通過主變頻電機(jī)用來模擬鉆桿的旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)用來模擬鉆頭鉆進(jìn)中的地質(zhì)工況，可模擬出石油鉆機(jī)鉆井的工況變化，即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的變化、鉆柱旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)不同狀態(tài)、井下摩擦力及其他粘滯阻力的變化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0011]一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，該裝置主要包括主體支架9、電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鉆柱模擬機(jī)構(gòu)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主變頻電機(jī)I與伺服電機(jī)7，分別設(shè)置于主體支架9的頂端與底端；兩電機(jī)之間通過鉆柱旋轉(zhuǎn)模擬機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接。鉆柱模擬機(jī)構(gòu)部分包括上部質(zhì)量塊2、鋼絲繩3和下部質(zhì)量塊6，上部質(zhì)量塊2與主變頻電機(jī)I主軸相連接,下部質(zhì)量塊6與伺服電機(jī)7主軸相連接。主體支架9整體呈“門”字型；主體支架9還包括滑軌裝置，下部質(zhì)量塊6固定在滑軌裝置上?；壯b置包括安裝板8與滑軌4 ;所述滑軌4與主體支架9連接；所述安裝板8下設(shè)置的滑塊10能夠沿著滑軌4進(jìn)行上下移動(dòng)；所述下部質(zhì)量塊6通過支架11固定在安裝板8上。所述滑軌裝置還包括可以調(diào)節(jié)所述安裝板高低的手輪5。
[0012]本實(shí)用新型通過主變頻電機(jī)用來模擬鉆桿的旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)用來模擬鉆頭鉆進(jìn)中的地質(zhì)工況，可模擬出石油鉆機(jī)鉆井的工況變化，即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的變化、鉆柱旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)不同狀態(tài)、井下摩擦力及其他粘滯阻力的變化。
[0013]盡管上文對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】給予了詳細(xì)描述和說明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)想對上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，其特征在于:該裝置主要包括主體支架、電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鉆柱模擬機(jī)構(gòu)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主變頻電機(jī)與伺服電機(jī)，分別設(shè)置于主體支架的頂端與底端；兩電機(jī)之間通過鉆柱模擬機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接。
2.如權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，其特征在于:所述鉆柱模擬機(jī)構(gòu)部分包括上部質(zhì)量塊、鋼絲繩和下部質(zhì)量塊，上部質(zhì)量塊與主變頻電機(jī)主軸相連接，下部質(zhì)量塊與伺服電機(jī)主軸相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，其特征在于:所述主體支架整體呈“門”字型；所述主體支架還包括滑軌裝置；所述下部質(zhì)量塊固定在滑軌裝置上。
4.如權(quán)利要求3所述的石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，其特征在于:所述滑軌裝置包括安裝板與滑軌；所述滑軌與主體支架連接；所述安裝板下設(shè)置的滑塊能夠沿著滑軌進(jìn)行上下移動(dòng)；所述下部質(zhì)量塊通過支架固定在安裝板上。
5.如權(quán)利要求4所述的石油鉆機(jī)鉆井工況模擬裝置，其特征在于:所述滑軌裝置還包括可以調(diào)節(jié)所述安裝板高低的手輪。
【文檔編號】G09B25/02GK204155538SQ201420424352
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】劉曙光, 陶亞敏, 王定邦 申請人:安徽多杰電氣有限公司