本實用新型涉及鉆井設備領域，特別涉及一種用于測試頂驅扭矩的扭矩測試裝置。

背景技術：

海洋鉆井作業(yè)是由海上鉆井平臺或是鉆井船完成，通過鉆頭破巖，在海面和地層之間形成一條“通道”，使石油通過這條“通道”到達海面，以完成對海底油藏的開采。在石油鉆井過程中，頂驅(頂部驅動裝置的簡稱)發(fā)揮著重要的作用，是鉆井作業(yè)中主要的動力裝置之一。頂驅將會帶動鉆桿轉動，并在一定鉆壓的作用下，使鉆頭鉆穿地層，向下鉆進。破碎巖石需要非常大的扭矩，扭矩不足將直接導致無法鉆進，拖延作業(yè)時間，增加作業(yè)成本和作業(yè)風險。而在正式的鉆井過程中，并不能對頂驅的扭矩進行測試，所以在鉆井之前，需要對頂驅所能提供的扭矩進行測試，檢驗能否達到設計標準，以確保鉆井作業(yè)的順利實施。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是為了對頂驅的扭矩進行測試，提供一種扭矩測試裝置。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種扭矩測試裝置，用于測試頂驅的扭矩，其特點在于，所述扭矩測試裝置包括：

一鉆鋌，所述鉆鋌的首端用于可拆卸連接于一鉆頭、尾端用于可拆卸連接于一鉆桿，其中，所述鉆桿連接于所述頂驅；

間隔設置的多個葉片，多個所述葉片可拆卸連接于所述鉆鋌的外表面，且所述鉆鋌的首端到多個所述葉片的距離小于所述鉆鋌的尾端到多個所述 葉片的距離，每一所述葉片的迎水面方向具有一空腔。

所述鉆鋌通過所述鉆桿連接于所述頂驅、多個所述葉片連接于所述鉆鋌，所述頂驅旋轉帶動所述葉片旋轉，多個所述葉片伸入水中，隨著所述葉片的旋轉，水進入位于所述葉片的迎水面的所述空腔，所述空腔能夠有效地限制水流出，從而形成足夠的水力阻力。所述頂驅的轉速越大，所述葉片轉動越快，水力阻力也越大。根據(jù)所述頂驅的相關參數(shù)、轉速、所述葉片的頁面面積及水力阻力的大小，能夠較為方便地測試所述頂驅的扭矩。

較佳地，每一所述葉片具有：

一主板，具有一上表面和一下表面，所述主板的下表面為迎水面，所述主板的首端可拆卸連接于所述鉆鋌的外表面；

兩相對設置的連接板，每一所述連接板沿所述主板的長度方向連接于所述主板的下表面，兩所述連接板和所述主板圍成所述空腔；

一導流板，位于所述主板的尾端，且所述導流板沿所述主板的寬度方向連接于所述主板的上表面。

所述導流板減少或避免了由于水流產(chǎn)生的擾動作用到所述主板的上表面會抵消部分阻力，從而，所述導流板的存在，提高了所述葉片產(chǎn)生阻力的效率。

較佳地，所述扭矩測試裝置還包括一連接件，所述連接件套設于所述鉆鋌的外表面，所述連接件可拆卸連接于所述鉆鋌，每一所述葉片的主板的首端焊接于所述連接件的外表面。

多個所述葉片通過所述連接件連接于所述鉆鋌的外表面，拆卸方便且便于搬運，在非測試期間，所述葉片與所述鉆鋌分開存放，對存儲空間的要求較小。

較佳地，所述連接件為一圓柱形套管，每一所述連接板的首端具有一弧形部，所述弧形部與所述圓柱形套管的外表面相適配，每一所述連接板的首端卡設并焊接于所述圓柱形套管的外表面，每一所述主板的首端抵接于所述圓柱形套管的外表面。

每一所述葉片的所述連接板卡設于所述圓柱形套管的外表面后再進行焊接，所述連接板與所述圓柱形套管的接觸面積較大，焊接后連接更加可靠，穩(wěn)定性較高。

較佳地，每一所述連接板的尾端具有一切削部。

所述切削部的存在使得水流更易進入所述空腔，更利用產(chǎn)生較大的水力阻力。另外，所述切削部也相應地減輕了所述葉片的重量，降低了成本。

較佳地，所述扭矩測試裝置包括四個所述葉片，四個所述葉片均勻分布于所述圓柱形套管的外表面。

通常情況下，所述葉片的數(shù)量越多，水力阻力越大。但是，當所述葉片的數(shù)量過多時，水流會產(chǎn)生擾動，降低所述葉片產(chǎn)生阻力的效率；當所述葉片的數(shù)量過少時，阻力又會過小。所述葉片的數(shù)量設置為四個，既能保使得阻力達到一定的要求，又能保證所述葉片產(chǎn)生阻力的效率。

較佳地，所述圓柱形套管上設有多個螺紋孔，所述圓柱形套管通過多個所述螺紋孔可拆卸連接于所述鉆鋌。

較佳地，每一所述連接板沿所述主板的長度方向垂直連接于所述主板的下表面，所述導流板沿所述主板的寬度方向垂直連接于所述主板的上表面。

較佳地，所述導流板的截面為梯形。

在符合本領域常識的基礎上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。

本實用新型的積極進步效果在于：

本實用新型中的扭矩測試裝置通過空腔有效地限制水的流出，形成足夠的水力阻力，能夠有效地對頂驅的扭矩進行測試；且該扭矩測試裝置結構簡單，便于拆卸，在非測試期間，鉆鋌和葉片可以分開存放，對儲存空間要求小。

附圖說明

圖1為本實用新型一較佳實施例的扭矩測試裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型一較佳實施例的扭矩測試裝置中葉片與連接件的連接結構示意圖。

圖3為本實用新型一較佳實施例的扭矩測試裝置中葉片的結構示意圖。

圖4為本實用新型一較佳實施例的扭矩測試裝置中主板與連接板的連接結構示意圖。

附圖標記說明：

1：鉆鋌

2：連接件

3：葉片

31：主板

32：連接板

33：導流板

34：切削部

35：弧形部

4：空腔

具體實施方式

下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“首”、“尾”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1和圖2所示，扭矩測試裝置包括鉆鋌1、連接件2和四個間隔設置的葉片3。其中，鉆鋌1的首端用于可拆卸連接于一鉆頭、尾端用于可拆卸連接于一鉆桿，所述鉆桿連接于所述頂驅。鉆鋌1的首端設有外螺紋，鉆鋌1的尾端設有內螺紋，鉆鋌1的首端和尾端分別通過外螺紋、內螺紋連接 于所述鉆頭、所述鉆桿。

如圖1和圖2所示，連接件2套設于并可拆卸連接于鉆鋌1的外表面；四個葉片3均勻分布于連接件2的外表面，且四個葉片3均焊接于連接件2的外表面。另外，鉆鋌1的首端到四個葉片3的距離小于鉆鋌1的尾端到四個葉片3的距離，即四個葉片3靠近于鉆鋌1的首端。在本實施方式中，葉片3通過連接件2連接于鉆鋌1的外表面，拆卸方便且便于搬運，在非測試期間，葉片3與鉆鋌1分開存放，對存儲空間的要求較小。

通常情況下，葉片3的數(shù)量越多，水力阻力越大。但是，當葉片3的數(shù)量過多時，水流會產(chǎn)生擾動，降低葉片3產(chǎn)生阻力的效率；當葉片3的數(shù)量過少時，阻力又會過小。葉片3的數(shù)量設置為四個，既能保使得阻力達到一定的要求，又能保證葉片3產(chǎn)生阻力的效率。

如圖2-圖4所示，每一葉片3具有一主板31、兩相對設置的連接板32和一導流板33。其中，主板31具有一上表面和一下表面，主板31的下表面為迎水面，主板31的首端可拆卸連接于圖1中鉆鋌1的外表面；每一連接板32沿主板31的長度方向垂直連接于主板31的下表面，兩連接板32和主板31圍成一空腔4，即每一葉片3的迎水面方向具有空腔4；導流板33位于主板31的尾端，且導流板33沿主板31的寬度方向垂直連接于主板31的上表面。另外，在本實施方式中，導流板33的截面為梯形(未示出)，在其他實施方式中，導流板33可設置為其它的形狀。其中，圖4主要是為了示出連接板32與主板31的連接關系及空腔4，連接板32的結構僅為示意。

在本實施方式中，導流板33減少或避免了由于水流產(chǎn)生的擾動作用到主板31的上表面會抵消部分阻力，從而，導流板33的存在，提高了葉片3產(chǎn)生阻力的效率。

另外，如圖2和圖3所示，每一連接板32的尾端具有一切削部34。切削部34的存在，相當于葉片3的迎水面形成“鏟”型結構，使得水流更易進入圖4中的空腔4，更利用產(chǎn)生較大的水力阻力。另外，切削部34也相應地減輕了葉片3的重量，降低了成本。

另外，連接件2為一圓柱形套管，如圖2和圖3所示，每一連接板32的首端具有一弧形部35，弧形部35與所述圓柱形套管的外表面相適配，每一連接板32的首端卡設并焊接于所述圓柱形套管的外表面，每一主板31的首端抵接于所述圓柱形套管的外表面。所述圓柱形套管上設有多個螺紋孔，所述圓柱形套管通過多個所述螺紋孔可拆卸連接于鉆鋌1。

每一葉片3的連接板32卡設于所述圓柱形套管的外表面后再進行焊接，連接板32與所述圓柱形套管的接觸面積較大，焊接后連接更加可靠，穩(wěn)定性較高。

在本實施方式中，鉆鋌1通過所述鉆桿連接于所述頂驅、葉片3連接于鉆鋌1，所述頂驅旋轉帶動葉片3旋轉，葉片3伸入水中，隨著葉片3的旋轉，水進入位于葉片3的迎水面的空腔4，空腔4能夠有效地限制水流出，從而形成足夠的水力阻力。所述頂驅的轉速越大，葉片3轉動越快，水力阻力也越大。根據(jù)所述頂驅的相關參數(shù)、轉速、葉片3的頁面面積及水力阻力的大小，能夠較為方便地測試所述頂驅的扭矩。

對于所述扭矩測試裝置，葉片3焊接于連接件2作為一整體存放。使用所述扭矩測試裝置進行測試時，先將鉆鋌1、焊接有葉片3的連接件2分別吊裝至鉆井船鉆臺下方的月池區(qū)域；然后，將連接件2套設并連接于鉆鋌1；之后，實用鉆臺下方的氣動葫蘆吊將所述扭矩測試裝置的兩端吊起，并移動氣動葫蘆吊至鉆臺轉盤的下方，通過兩個氣動葫蘆吊的升降將所述扭矩測試裝置調整至豎直方向，使得鉆鋌1的尾端從鉆臺下方穿過轉盤伸到鉆臺上；再之后，在鉆臺上，將所述鉆桿連接到鉆鋌1的尾端；最后，將所述扭矩測試裝置下方至適當?shù)乃睿_啟所述頂驅進行扭矩測試。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。