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模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置的制作方法

文檔序號(hào):12704716閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,包括:

試驗(yàn)臺(tái)底座,所述試驗(yàn)臺(tái)底座上固定多根支撐柱;

試驗(yàn)操作臺(tái),套設(shè)在所述支撐柱上,所述試驗(yàn)操作臺(tái)中部鏤空;

試驗(yàn)控制臺(tái),套設(shè)在所述支撐柱上并固定;

下試樣運(yùn)動(dòng)組件,由第一伺服電機(jī)、試樣滾珠絲杠及試樣運(yùn)動(dòng)絲杠螺母組成,所述第一伺服電機(jī)固定在所述試驗(yàn)操作臺(tái)上,所述試樣滾珠絲杠的一端與所述第一伺服電機(jī)固定連接,所述試樣運(yùn)動(dòng)絲杠螺母套設(shè)在所述試樣滾珠絲杠上;

試樣安裝組件,包括:下試樣板、下試樣板擋板、加載系統(tǒng)下試樣運(yùn)動(dòng)組件、加載系統(tǒng)及試樣組;所述下試樣板設(shè)置在所述試樣運(yùn)動(dòng)絲杠螺母之上,所述下試樣板擋板在所述下試樣板上圍成試樣接觸區(qū);所述加載系統(tǒng)下試樣運(yùn)動(dòng)組件包括:移運(yùn)導(dǎo)軌、第二伺服電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu),設(shè)置在所述試驗(yàn)控制臺(tái)的下表面;所述加載系統(tǒng)包括:加載裝置及加載力傳感器,設(shè)置在所述加載系統(tǒng)下試樣運(yùn)動(dòng)組件的下部;所述試樣組包括:試樣夾具及上管體試樣,設(shè)置在所述加載系統(tǒng)的下部;

沖砂液循環(huán)組件,包括:變量泵、沖砂液配比站、測(cè)試傳感器及廢液回收器皿,所述測(cè)試傳感器設(shè)置在所述試驗(yàn)操作臺(tái)上,所述沖砂液配比站用于提供清水、含原油和多種濃度的洗井液,利用所述變量泵將所述沖砂液配比站中的沖砂液先后經(jīng)過(guò)測(cè)試傳感器和流道軟管輸入至所述下試樣板擋板的供液孔,進(jìn)入所述試樣接觸區(qū),從所述試樣接觸區(qū)流出的沖砂液通過(guò)流道軟管返回所述廢液回收器皿;

觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)組件,包括:控制電機(jī)、聯(lián)軸器、顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠及顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠螺母;所述控制電機(jī)設(shè)置在所述試驗(yàn)臺(tái)底座上,所述顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠的一端固定在所述控制電機(jī)上,所述顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠螺母套設(shè)在所述顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠上;

顯微觀測(cè)組件,包括:顯微鏡鏡頭、焦距微調(diào)旋鈕、顯微鏡移動(dòng)式夾具組件、豎直調(diào)節(jié)滑軌及圖像采集裝置,所述顯微鏡鏡頭、焦距微調(diào)旋鈕及圖像采集裝置固定在所述顯微鏡移動(dòng)式夾具組件上,所述顯微鏡移動(dòng)式夾具組件通過(guò)所述豎直調(diào)節(jié)滑軌固定在所述顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠螺母上;

控制柜,設(shè)置在所述試驗(yàn)控制臺(tái)上,所述控制柜中設(shè)置處理器及控制器;

所述處理器連接所述加載力傳感器及顯微觀測(cè)組件,用于根據(jù)所述加載力傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行加載力-摩擦力的換算,并處理所述顯微觀測(cè)組件記錄的圖像;

所述控制器連接所述第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、控制電機(jī)及變量泵,用于控制所述第一伺服電機(jī)與控制電機(jī)的多速同步運(yùn)動(dòng)及所述變量泵的流量,實(shí)現(xiàn)試樣接觸區(qū)的原位觀測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述下試樣板在所述試樣滾珠絲杠的帶動(dòng)下進(jìn)行多速調(diào)節(jié)的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)組件通過(guò)所述控制器的控制與所述下試樣運(yùn)動(dòng)組件的同步運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述下試樣板為透明耐磨材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述試驗(yàn)操作臺(tái)通過(guò)所述支撐柱上的調(diào)節(jié)固定螺母實(shí)現(xiàn)臺(tái)面高度的調(diào)節(jié),以調(diào)節(jié)顯微鏡鏡頭的焦距。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述下試樣運(yùn)動(dòng)組件還包括:軸承座,連接在所述顯微鏡運(yùn)動(dòng)絲杠另一端并設(shè)置在所述試驗(yàn)臺(tái)底座上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,還包括:顯示器,連接所述顯微觀測(cè)組件及處理器,所述顯示器用于顯示所述處理器的圖像處理結(jié)果,并顯示顯微鏡鏡頭實(shí)時(shí)觀測(cè)到的圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述試樣接觸區(qū)包括:平面接觸方式和不同曲率半徑的弧面接觸方式,以模擬不同強(qiáng)度、直徑和材料的上管體試樣在不同階段與井壁接觸的實(shí)際工況。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述上管體試樣的接觸面可為多種不同紋路,以模擬不同井下作業(yè)磨損狀態(tài)下連續(xù)油管與井壁的接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述加載系統(tǒng)下試樣運(yùn)動(dòng)組件沿所述移運(yùn)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),以對(duì)所述下試樣板和上管體試樣進(jìn)行安裝與更換。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,沉砂的顆粒的尺寸變化范圍為0.5mm-3mm。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平井砂沉積下連續(xù)管作業(yè)的磨損原位觀測(cè)試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述下試樣運(yùn)動(dòng)組件還包括:支撐軸承座,設(shè)置在所述試驗(yàn)操作臺(tái)上,連接所述試樣滾珠絲杠的另一端,用于支撐所述試樣滾珠絲杠。

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