一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采油鉆井領(lǐng)域，尤其是一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]螺桿鉆具是一種井下動(dòng)力鉆具，它采用容積式馬達(dá)，以鉆井液為動(dòng)力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速和扭矩，廣泛用于打定向井、叢式井和水平鉆井。近年來，隨著定向井、水平井?dāng)?shù)量的增加以及鉆井技術(shù)水平和操作技能的普遍提高，螺桿鉆具已在國內(nèi)各大油田推廣使用。但隨著油田鉆井深度的不斷增加，井底溫度的不斷攀高，作為螺桿鉆具核心部件的馬達(dá)定子內(nèi)部的橡膠襯套越來越成為制約螺桿鉆具使用效果的瓶頸。定子是在鋼管內(nèi)壁上壓注橡膠襯套而成，轉(zhuǎn)子套設(shè)在橡膠襯套內(nèi)，定子的橡膠襯套在轉(zhuǎn)子的連續(xù)且不規(guī)則的擠壓及井底高溫的連續(xù)作用下，容易造成熱在橡膠襯套內(nèi)聚集，導(dǎo)致橡膠襯套的高溫老化，從而降低螺桿鉆具的性能，減小螺桿鉆具的使用壽命。在螺桿鉆具下井工作之前，應(yīng)確保螺桿鉆具有可靠的工作性能，通過螺桿鉆具試驗(yàn)裝置測試其性能是有效方法。
[0003]目前，常用的螺桿鉆具性能的測試裝置有兩種:一種是螺桿鉆具整機(jī)試驗(yàn)裝置，另一種是螺桿鉆具馬達(dá)試驗(yàn)裝置。這兩種裝置的缺點(diǎn)是無法模擬實(shí)際工況中的高溫和介質(zhì)環(huán)境，而溫度和介質(zhì)對(duì)螺桿鉆具的定子橡膠襯套的使用性能及壽命有很大影響，因而這兩種裝置不能給予螺桿鉆具定子使用性能及壽命的研究提供可靠依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其能模擬螺桿鉆具定子和轉(zhuǎn)子在實(shí)際工況中的工作溫度和介質(zhì)環(huán)境。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其包括:驅(qū)動(dòng)裝置，與螺桿鉆具的轉(zhuǎn)子連接，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)；井筒，連接在驅(qū)動(dòng)裝置下方，轉(zhuǎn)子位于井筒內(nèi)，螺桿鉆具的定子套設(shè)在井筒與轉(zhuǎn)子之間；溫度控制裝置，設(shè)于井筒外側(cè)，用于加熱井筒內(nèi)的泥漿；泥漿循環(huán)管路，其與驅(qū)動(dòng)裝置和井筒分別連接，泥漿循環(huán)管路、驅(qū)動(dòng)裝置和井筒連通形成供泥漿循環(huán)的泥漿循環(huán)通道。
[0006]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，驅(qū)動(dòng)裝置包括:電機(jī)；扭矩傳感器，與電機(jī)連接；轉(zhuǎn)子連接桿，其一端與扭矩傳感器連接，且其另一端與轉(zhuǎn)子連接；分流接頭，固定在井筒上方，且與泥漿循環(huán)管路連接，并連通泥漿循環(huán)管路和井筒，轉(zhuǎn)子連接桿穿過分流接頭。
[0007]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，驅(qū)動(dòng)裝置還包括:減速箱，連接在電機(jī)與扭矩傳感器之間；萬向聯(lián)軸器，連接在轉(zhuǎn)子連接桿與轉(zhuǎn)子之間。
[0008]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，分流接頭的上端設(shè)有推力軸承，轉(zhuǎn)子連接桿的側(cè)壁上設(shè)有環(huán)形突臺(tái)，環(huán)形突臺(tái)坐于推力軸承上。
[0009]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置還包括:井口壓蓋，連接在井筒的井口上；油管掛，穿過井口壓蓋，并與井口壓蓋相固定，油管掛的一端與分流接頭連接，油管掛的另一端與定子連接，油管掛連通分流接頭和井筒。
[0010]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，溫度控制裝置包括:加熱筒，包裹在井筒外，且與井筒之間形成供導(dǎo)熱油流經(jīng)的環(huán)形空間，加熱筒的上部設(shè)有出液孔，加熱筒的下部設(shè)有進(jìn)液孔；加熱器，與進(jìn)液孔和出液孔分別連接，加熱器、進(jìn)液孔、環(huán)形空間和出液孔連通構(gòu)成供導(dǎo)熱油循環(huán)的導(dǎo)熱油循環(huán)通道。
[0011]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，溫度控制裝置還包括包裹在加熱筒外的保溫材料層、以及用于設(shè)定加熱器的溫度和保持溫度恒定的控制柜，控制柜與加熱器連接。
[0012]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，泥漿循環(huán)管路包括:流出管，與驅(qū)動(dòng)裝置連接，流出管上設(shè)有流量傳感器和壓力傳感器；回流管，與流出管和井筒分別連接。
[0013]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，泥漿循環(huán)管路還包括:泥漿罐，與回流管連接，回流管上設(shè)有位于泥漿罐與流出管之間的補(bǔ)液閥；排氣管，連接在泥漿罐與回流管之間，排氣管上設(shè)有放氣閥，放氣閥位于流出管與驅(qū)動(dòng)裝置的連接位置上方，排氣管與回流管的連接位置位于補(bǔ)液閥與流出管之間；加壓孔和調(diào)壓閥，設(shè)于流出管或回流管上，加壓孔用于連接電動(dòng)試壓栗。
[0014]如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置還包括數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)采集裝置與驅(qū)動(dòng)裝置和泥漿循環(huán)管路分別電連接。
[0015]本發(fā)明的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]1、本發(fā)明的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，通過設(shè)置溫度控制裝置和泥漿循環(huán)通道，能模擬螺桿鉆具定子在實(shí)際工況下的工作溫度和介質(zhì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在高溫鉆井液介質(zhì)中去評(píng)價(jià)螺桿鉆具定子的耐溫性能及使用壽命，使螺桿鉆具馬達(dá)定子的性能測試不再只局限于常溫環(huán)境，為螺桿鉆具定子的使用性能研究提供可靠依據(jù)，為螺桿鉆具定子材料的開發(fā)提供指導(dǎo)；
[0017]2、本發(fā)明的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，測試效率高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0019]圖1是本發(fā)明的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置中驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置中井筒和溫度控制裝置的示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置中泥漿循環(huán)管路的示意圖。
[0022]主要元件標(biāo)號(hào)說明:
[0023]101電機(jī)102減速箱103扭矩傳感器
[0024]104花鍵套105轉(zhuǎn)子連接桿106推力軸承
[0025]107分流接頭 108萬向聯(lián)軸器
[0026]201電機(jī)底座 202立柱203防轉(zhuǎn)卡塊
[0027]204井口壓蓋205油管掛206井口
[0028]207井筒208底法蘭
[0029]301加熱筒302出液孔303進(jìn)液孔
[0030]400流出管401上密封圈402循環(huán)出液孔
[0031]403下密封圈404循環(huán)進(jìn)液孔405流量傳感器
[0032]406壓力傳感器407調(diào)壓閥408放氣閥
[0033]409補(bǔ)液閥410泥漿罐411回流管
[0034]412加壓孔413循環(huán)出液孔連接頭414循環(huán)進(jìn)液孔連接頭
[0035]415排氣管
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0037]本發(fā)明提供一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，能模擬螺桿鉆具定子和轉(zhuǎn)子在實(shí)際工況中的工作溫度和介質(zhì)環(huán)境，以測試螺桿鉆具定子的性能，該螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置、井筒207、溫度控制裝置和泥漿循環(huán)管路，驅(qū)動(dòng)裝置與螺桿鉆具的轉(zhuǎn)子連接，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)；井筒207固定在地面上，且連接在驅(qū)動(dòng)裝置下方，井筒207為中空的筒體，用于模擬實(shí)際鉆井井筒或油井井筒，轉(zhuǎn)子位于井筒207內(nèi)，螺桿鉆具的定子套設(shè)在井筒207與轉(zhuǎn)子之間，并固定在井筒內(nèi)側(cè)；溫度控制裝置設(shè)于井筒207外側(cè)，用于加熱井筒207內(nèi)的泥漿，以模擬螺桿鉆具定子和轉(zhuǎn)子在實(shí)際工況中的溫度環(huán)境；泥漿循環(huán)管路與驅(qū)動(dòng)裝置和井筒207分別連接，泥漿循環(huán)管路、驅(qū)動(dòng)