本實(shí)用新型涉及一種鉆探與鉆井工具試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，動(dòng)力鉆具是鉆探作業(yè)的關(guān)鍵部件之一，由泥漿泵輸送一定壓力流量的鉆井液，驅(qū)動(dòng)井下動(dòng)力鉆具旋轉(zhuǎn)，鉆具的基本性能參數(shù)對(duì)鉆井作業(yè)有很大影響。當(dāng)前尚無(wú)法在井底直接進(jìn)行動(dòng)力鉆具扭矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量，要掌握動(dòng)力鉆具的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速，必須在動(dòng)力鉆具的動(dòng)力輸出端施加一定的扭矩載荷，以模擬井底鉆頭的阻力，需要一種能夠模擬井下負(fù)載的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠模擬井下負(fù)載的動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置，包括加載電機(jī)、減速機(jī)、膜片聯(lián)軸器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、扭矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)試儀和動(dòng)力鉆具，所述加載電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)膜片聯(lián)軸器連接，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器與動(dòng)力鉆具連接，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到扭矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)試儀顯示動(dòng)力鉆具的扭矩和轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，還包括水槽、離心泵和軟管，所述離心泵入水口通過(guò)管道連通水槽，所述軟管與離心泵的出水口連通，另一端與動(dòng)力鉆具連通，為動(dòng)力鉆具提供具有壓力的鉆井液。

優(yōu)選地，還包括軸承座，所述軸承座上開(kāi)有豎直的導(dǎo)流孔，所述動(dòng)力鉆具的鉆頭插入到軸承座內(nèi)與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器連接；所述鉆頭對(duì)應(yīng)導(dǎo)流孔的位置開(kāi)有豎直的出水通道，所述出水通道隨動(dòng)力鉆具的轉(zhuǎn)動(dòng)與軸承座上的導(dǎo)流孔相互導(dǎo)通或關(guān)斷。

優(yōu)選地，還包括溢流管道，所述溢流管道一端與軟管連通，另一端與水槽連通；在溢流管道上設(shè)置有閥門。

優(yōu)選地，還包括數(shù)據(jù)采集儀和渦輪流量傳感器，所述渦輪流量傳感器與數(shù)據(jù)采集儀電路連接；所述渦輪流量傳感器設(shè)置在軟管上檢測(cè)動(dòng)力鉆具的鉆井液流量。

優(yōu)選地，在導(dǎo)流孔上還連接有回水管，所述回水管與水槽連通。

優(yōu)選地，在渦輪流量傳感器的前后兩側(cè)的軟管管道上均設(shè)置有壓力表，在回水管上也設(shè)置有壓力表，所述壓力表均與數(shù)據(jù)采集儀通過(guò)電路連接。

優(yōu)選地，還包括底板、電機(jī)支撐座、傳感器底座、動(dòng)力鉆具支撐座和底板；所述加載電機(jī)通過(guò)電機(jī)支撐座固定設(shè)置在底板上，所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)傳感器底座固定設(shè)置在底板上，所述動(dòng)力鉆具通過(guò)動(dòng)力鉆具支撐座水平設(shè)置在底板上。

優(yōu)選地，還包括防護(hù)罩，所述防護(hù)罩扣在所述膜片聯(lián)軸器上。

優(yōu)選地，還包括加載控制器，所述加載控制器與加載電機(jī)電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置可以模擬井下負(fù)載，在不斷地向動(dòng)力鉆具輸入液體介質(zhì)的情況下，通過(guò)動(dòng)力鉆具的動(dòng)力輸出端施加不同的扭矩載荷，使動(dòng)力鉆具在不同的制動(dòng)扭矩下穩(wěn)定工作，檢測(cè)出動(dòng)力鉆具在不同工況下的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速、流量以及壓力等主要性能參數(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理和相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算后得出動(dòng)力鉆具的動(dòng)特性參數(shù)和特性曲線，從而掌握動(dòng)力鉆具的工作特性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，圖1示出了一種動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置，包括電機(jī)、減速機(jī)3、膜片聯(lián)軸器4、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5、扭矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)試儀18和動(dòng)力鉆具8，所述電機(jī)與減速機(jī)3連接，減速機(jī)3與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5通過(guò)膜片聯(lián)軸器4連接，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5與動(dòng)力鉆具8連接，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到扭矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)試儀18顯示動(dòng)力鉆具8的扭矩和轉(zhuǎn)速。電機(jī)通過(guò)電機(jī)支撐座2固定設(shè)置在底板15上，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5通過(guò)傳感器底座7固定設(shè)置在底板15上，動(dòng)力鉆具8通過(guò)動(dòng)力鉆具支撐座9水平設(shè)置在底板15上。傳感器底座7和動(dòng)力鉆具支撐座9可以保證傳感器不受因更換動(dòng)力鉆具8而造成加載系統(tǒng)與動(dòng)力鉆具8安裝同軸度存在誤差，而導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差增大，同時(shí)可避免因安裝不同軸而使傳感器承受彎矩，容易損壞或引起測(cè)試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定

還包括水槽12、離心泵13和軟管14，所述離心泵13入水口通過(guò)管道連通水槽12，所述軟管14與離心泵13的出水口連通，另一端與動(dòng)力鉆具8連通，為動(dòng)力鉆具8提供具有壓力的鉆井液。

還包括軸承座10，所述軸承座10上開(kāi)有豎直的導(dǎo)流孔，所述動(dòng)力鉆具8的鉆頭插入到軸承座10內(nèi)與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5連接；所述鉆頭對(duì)應(yīng)導(dǎo)流孔的位置開(kāi)有豎直的出水通道，所述出水通道隨動(dòng)力鉆具8的轉(zhuǎn)動(dòng)與軸承座10上的導(dǎo)流孔相互導(dǎo)通或關(guān)斷。

還包括溢流管道，所述溢流管道一端與軟管14連通，另一端與水槽12連通；在溢流管道上設(shè)置有閥門17。

還包括數(shù)據(jù)采集儀23和渦輪流量傳感器22，所述渦輪流量傳感器22與數(shù)據(jù)采集儀23電路連接；所述渦輪流量傳感器22設(shè)置在軟管14上檢測(cè)動(dòng)力鉆具8的鉆井液流量。

在導(dǎo)流孔上還連接有回水管11，所述回水管11與水槽12連通。

在渦輪流量傳感器22的前后兩側(cè)的軟管14管道上均設(shè)置有壓力表(20、21)，在回水管11上也設(shè)置有壓力表19，所述壓力(19、20、21)表均與數(shù)據(jù)采集儀23通過(guò)電路連接。

為了給膜片聯(lián)軸器4提供保護(hù)，還包括防護(hù)罩6、所述防護(hù)罩6扣在所述膜片聯(lián)軸器4上。

還包括加載控制器16，所述加載控制器16與電機(jī)電連接。加載控制器16驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)1為動(dòng)力鉆具8提供一定的負(fù)載，模擬動(dòng)力鉆具8在井底的實(shí)際工況。通過(guò)加載控制器16調(diào)整加載電機(jī)1的啟動(dòng)、停止以及輸出轉(zhuǎn)速和輸出扭矩。

本動(dòng)力鉆具模擬負(fù)載試驗(yàn)裝置的工作過(guò)程：

離心泵13啟動(dòng)前先打開(kāi)閥門17，泵出來(lái)的清水從閥門17泄走，試驗(yàn)時(shí)慢慢關(guān)閉閥門17，預(yù)防泵一啟動(dòng)無(wú)處溢流管道壓力升高造成損壞。在通過(guò)離心泵13不斷地向動(dòng)力鉆具8輸入清水的情況下，通過(guò)加載電機(jī)1在動(dòng)力鉆具8的動(dòng)力輸出端施加不同的扭矩載荷，使動(dòng)力鉆具8在不同的制動(dòng)扭矩下穩(wěn)定工作，扭矩轉(zhuǎn)速傳感器5實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到扭矩轉(zhuǎn)速功率測(cè)試儀18檢測(cè)出動(dòng)力鉆具8在不同工況下的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速。設(shè)置在離心泵13出水口與渦輪流量傳感器22之間的軟管14上的壓力表19用于監(jiān)測(cè)離心泵13的安全壓力，設(shè)置在渦輪流量傳感器22和動(dòng)力鉆具8之間的壓力表20以及設(shè)置在回水管11上的壓力表21分別用于檢測(cè)動(dòng)力鉆具8的輸入壓力和輸出壓力，渦輪流量傳感器22檢測(cè)通過(guò)動(dòng)力鉆具8的流量，數(shù)據(jù)采集儀23采集并顯示流量和壓力，并能夠計(jì)算并顯示動(dòng)力鉆具8的輸入功率、輸出功率及效率。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。