一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置包括：整體支撐架、液壓泵、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置、可移動(dòng)測(cè)試井筒。其中旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)安裝固定在整體支撐架上，由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，液壓泵通過(guò)水龍帶與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)連接，模擬泥漿流過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)內(nèi)部流道，可移動(dòng)測(cè)試井筒位于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)翼肋位置，可判斷翼肋推出的位置及力的大小，分析旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及鉆井工具測(cè)試裝置領(lǐng)域的一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]目前，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在國(guó)內(nèi)外鉆井行業(yè)的應(yīng)用日趨增多，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，國(guó)內(nèi)有多家研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了這方面的工作，目前多數(shù)處在實(shí)驗(yàn)室階段。國(guó)外，斯倫貝謝、貝殼休斯等大型石油儀器公司能夠提供系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)服務(wù)和商業(yè)化的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具。國(guó)內(nèi)由于起步較晚，各個(gè)研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)水平參差不齊，自行研制、仿制的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)工作過(guò)程中出現(xiàn)故障的頻率較高，給實(shí)際的鉆井生產(chǎn)帶來(lái)了不必要的損失，部分甚至延誤鉆井工期，直接影響了國(guó)產(chǎn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的使用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。因此有必要研制一種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，以保證在實(shí)際應(yīng)用中不出現(xiàn)故障。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一套實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)單元及整體性能測(cè)試，為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障的全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置。
[0007]本實(shí)用新型的一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，包括支撐架、液壓泵、驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、可移動(dòng)測(cè)試井筒和鉆鋌連接器，其中，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)包括筒體和設(shè)置在筒體上的驅(qū)動(dòng)短節(jié)、導(dǎo)向頭短節(jié)，導(dǎo)向頭短節(jié)帶有導(dǎo)向翼肋推出機(jī)構(gòu)，其特征是:可移動(dòng)測(cè)試井筒套在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向翼肋推出區(qū)域，并在可移動(dòng)測(cè)試井筒的內(nèi)筒壁上安裝測(cè)量應(yīng)變片，在可移動(dòng)測(cè)試井筒的外筒壁上設(shè)有支撐架，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的中部由支撐架支撐并構(gòu)成旋轉(zhuǎn)配合，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的一端通過(guò)上接頭與鉆鋌頭部連接器連接，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的另一端通過(guò)下接頭與鉆鋌尾部連接器連接，鉆鋌頭部連接器和鉆鋌尾部連接器固定在支撐架上，鉆鋌頭部連接器、上接頭、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)筒體和可移動(dòng)測(cè)試井筒套、下接頭、鉆鋌尾部連接器保持在同一軸線上，驅(qū)動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)配合，液壓泵通過(guò)輸液管線與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)連接。
[0008]所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)皮帶輪與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)相連，驅(qū)動(dòng)裝置配備剎車(chē)器。
[0009]上述方案還包括:鉆鋌頭部連接器和鉆鋌尾部連接器、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)筒體的支撐架均通過(guò)支撐座與底座連接。
[0010]所述支撐座及鉆鋌連接器由無(wú)磁材料制作。
[0011]該測(cè)試裝置的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)安裝支撐架上，由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，液壓泵通過(guò)水龍帶與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)連接，模擬泥漿流過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)內(nèi)部流道，可移動(dòng)測(cè)試井筒位于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)翼肋位置，可判斷翼肋推出的位置及力的大小，分析旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向能力。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)模擬井下實(shí)際工況，開(kāi)展發(fā)電機(jī)功能測(cè)試、系統(tǒng)氣密性測(cè)試、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)、工具全尺寸流體試驗(yàn)等旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)單元及整體性能測(cè)試，完成旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵部件及整機(jī)可靠性評(píng)價(jià)，進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)，加快旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)度，降低上井故障率。[0013]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0014]圖1是一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2是圖1的主視結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖中:
[0017]I本體支撐架2液壓站3驅(qū)動(dòng)裝置
[0018]4可移動(dòng)測(cè)試井筒5旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)6水龍帶
[0019]7上接頭8下接頭9頭部支撐座
[0020]10中間支撐座11中間支撐座12尾部支撐座
[0021]13中間底座14上組件15頭部底座
[0022]16皮帶連接部件17鉆鋌頭部連接器 18下組件
[0023]19尾部底座20固定部件21鉆鋌尾部連接器
[0024]22皮帶輪
[0025]【具體實(shí)施方式】:
[0026]下面結(jié)合附圖1、2對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步描述。
[0027]圖1為全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置各部分連接示意圖，該裝置包括:旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的本體支撐架1、液壓泵(站)2、驅(qū)動(dòng)裝置3、可移動(dòng)測(cè)試井筒4和。其中旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5安裝固定在本體支撐架I上，由驅(qū)動(dòng)裝置3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5旋轉(zhuǎn)，液壓站2通過(guò)水龍帶6與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)連接，模擬泥漿流過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5內(nèi)部流道，可移動(dòng)測(cè)試井筒4位于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5翼肋位置，用于判斷翼肋推出的位置及力的大小，分析旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向能力。
[0028]圖1中的液壓站2通過(guò)水龍帶6、鉆鋌連接器17上接頭7與本體支撐架I上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5連接，可輸出流量達(dá)35 L/s，模擬泥漿高速流過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5的內(nèi)部流道，由于整個(gè)系統(tǒng)為密閉環(huán)境 ，水龍帶6與鉆鋌連接器17之間的密封參照鉆井設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)制作。
[0029]圖1中驅(qū)動(dòng)裝置3使用功率大于40kw的電機(jī)，通過(guò)皮帶輪22與本體支撐架I上的頭部支撐座9相連，驅(qū)動(dòng)裝置3可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5模擬鉆井過(guò)程中轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速0-120rpm勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，
[0030]考慮到旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5在工作時(shí)翼肋支出或者意外，在驅(qū)動(dòng)裝置3配合安裝緊急剎車(chē)器，用以緊急剎車(chē)模擬粘滑，選用電機(jī)時(shí)考慮過(guò)電流保護(hù)能力，確保電機(jī)正常工作。
[0031]圖1中可移動(dòng)測(cè)試井筒4是在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)翼肋推出區(qū)域的不銹鋼筒壁上安裝測(cè)量應(yīng)變片，測(cè)量旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)工作時(shí)翼肋推出的位置及力的大小，可移動(dòng)測(cè)試井筒4的翼肋檢測(cè)精度小于5°。
[0032]圖2中，本體支撐架I包括:頭部支撐座9、中間支撐座10、11 ;尾部支撐座12。其中頭部支撐座9由頭部底座15、皮帶連接部件16、鉆鋌頭部連接器17組成，底座15由混凝土制作，固定在平整地面上，皮帶連接部件16利用鋼釘楔入固定在底座15上，鉆鋌連接器17由無(wú)磁鋼制作，兩頭分別接入水龍帶6與上接頭7，鉆鋌連接器17兩端扣型設(shè)計(jì)與水龍帶6與上接頭7的扣型相對(duì)應(yīng)。由于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5包括驅(qū)動(dòng)短節(jié)(發(fā)電機(jī)短節(jié)、專(zhuān)用馬達(dá))、導(dǎo)向頭短節(jié)等部分，整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)度超過(guò)10米，為了保證整個(gè)系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的安全，設(shè)計(jì)2個(gè)中間支撐座10、11 ;中間支撐座10、11由中間底座13、下組件18、上組件14組成，中間底座13也是由混凝土制作，固定在平整地面上，下組件18利用可調(diào)整螺絲固定在中間底座13上，下組件18與上組件14利用螺絲固定，組成一個(gè)整體，可放置旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5。尾部支撐座12由尾部底座19、固定部件20、鉆鋌尾部連接器21組成，固定部件20用可調(diào)整螺絲固定在尾部底座19上，鉆鋌尾部連接器21由無(wú)磁鋼制作，鉆鋌尾部連接器21的扣型可固定，通過(guò)下接頭8與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5連接。
[0033]結(jié)合圖1與圖2說(shuō)明旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5的安裝過(guò)程。先調(diào)節(jié)尾部支撐座12上固定部件20的可調(diào)整螺絲，安裝與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)扣型一致的下接頭8 ;同時(shí)在頭部支撐座9的鉆鋌頭部連接器17上安裝旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)扣型一致的上接頭7 ;上扣時(shí)需要特殊的可移動(dòng)的上扣機(jī)，可以施加足夠大的扭矩，保證其不脫扣，并且還要起到密封效果；由于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5重量超過(guò)I噸，必須采用合適的航吊進(jìn)行運(yùn)輸，打開(kāi)中間支撐座10、11的上組件14，將旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5吊裝至本體支撐架I上，使用上扣機(jī)分別上緊上接頭7、下接頭8 ;使用驅(qū)動(dòng)裝置3低速旋轉(zhuǎn)觀察確定旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)后，安裝并固定中間支撐座10、11的上組件14 ;推入可移動(dòng)測(cè)試井筒4，放置于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)5翼肋位置；最后固定尾部支撐座12。
【權(quán)利要求】
1.一種全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，包括支撐架、液壓泵、驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、可移動(dòng)測(cè)試井筒和鉆鋌連接器，其中，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)包括筒體和設(shè)置在筒體上的驅(qū)動(dòng)短節(jié)、導(dǎo)向頭短節(jié)，導(dǎo)向頭短節(jié)帶有導(dǎo)向翼肋推出機(jī)構(gòu)，其特征是:可移動(dòng)測(cè)試井筒套在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向翼肋推出區(qū)域，并在可移動(dòng)測(cè)試井筒的內(nèi)筒壁上安裝測(cè)量應(yīng)變片，在可移動(dòng)測(cè)試井筒的外筒壁上設(shè)有支撐架，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的中部由支撐架支撐并構(gòu)成旋轉(zhuǎn)配合，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的一端通過(guò)上接頭與鉆鋌頭部連接器連接，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)的另一端通過(guò)下接頭與鉆鋌尾部連接器連接，鉆鋌頭部連接器和鉆鋌尾部連接器固定在支撐架上，鉆鋌頭部連接器、上接頭、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)筒體和可移動(dòng)測(cè)試井筒套、下接頭、鉆鋌尾部連接器保持在同一軸線上，驅(qū)動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)配合，液壓泵通過(guò)輸液管線與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，其特征是:驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)皮帶輪與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)相連，驅(qū)動(dòng)裝置配備剎車(chē)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，其特征是:鉆鋌頭部連接器和鉆鋌尾部連接器、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)筒體的支撐架均通過(guò)支撐座與底座連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全尺寸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)測(cè)試裝置，其特征是:所述支撐座及鉆鋌連接器由無(wú)磁材料制作。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK203758763SQ201420080235
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】楊錦舟, 施斌全, 肖紅兵, 吳仲華, 楊全進(jìn), 朱杰然, 崔海波, 蔡文軍, 唐海全 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院