[实用新型]顶部驱动钻井装置性能测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设备的测试用设备，特别是顶部驱动钻井装置性能测试系统，用于顶部驱动钻井装置的性能测试，如产品出厂前的测试和使用修理后的测试。

背景技术

顶部驱动钻井装置简称顶驱钻井装置或者简称顶驱，是用以取代转盘钻进的新型石油钻井装备。由于顶部驱动钻井装置的工况十分复杂，为避免不必要的钻井事故，更好的发挥顶驱钻井装置钻井的优势，顶部驱动钻井装置制造厂家对其产品进行全面的性能检测是十分必要的，如果能够进行钻井实际工况的模拟，即在顶驱钻井装置产品受一定拉力旋转的情况下，进行加扭检测，对提高顶部驱动钻井装置产品的质量具有更重要的意义。顶部驱动钻井装置外形尺寸较大，一般情况下，长∶宽∶高约为1.5米∶1.5米∶5米。拉--扭结合的测试装置在制造上和安装使用上都存在较大的困难，因此，截至目前国内、国际上都还未见对整套装置进行测试的相关报道，现有的顶驱钻井装置的测试装置都是对顶驱钻井装置的受力部件分别进行拉力试验和扭矩加载试验。拉力试验一般使用油缸施力拉伸，而对于顶驱钻井装置扭矩检测，目前存在的较为先进的加载方式有三种：水力测功机，电磁涡流测功机和发电机组电力反馈。水利测功机的加载方式和精度不如后面两种，在国内生产厂家有使用此加载形式的；电磁涡流测功机较适合作为较高转速下的加载装置，在低速、大载荷情况下不适合，而顶驱钻井装置的实际工况经常是低速、大载荷工况，因此这类加载方式还需要配合一定的刹车机构来完成。发电机组电力反馈的加载方式节能、环保，试验过程中产生的电能反馈到电网，不产生能源的浪费，控制精度较高。但也仅局限于扭矩测试，还需拆卸顶驱另外做拉力试验。综上所述目前对顶驱的检测，存在试验周期长，重复拆卸，同时还存在着测试精度不高，测试项目不全等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供顶部驱动钻井装置性能测试系统，克服现有技术存在的缺陷，对整套顶部驱动钻井装置或其受力部件进行钻井实际工况的模拟测试，可同时对顶部驱动钻井装置或其受力部件进行拉力试验和扭矩加载试验，缩短试验周期，避免重复拆卸，提高工作效率和测试精度。

使用本技术解决方案可达上述目的：顶部驱动钻井装置性能测试系统包括固定装置、塔架、拉扭组合装置和扭矩产生装置，将顶部驱动钻井装置或其受力部件用固定装置固定在塔架上；顶部驱动钻井装置或其受力部件的下端依次连接拉扭组合装置和扭矩产生装置。同时进行或分别进行拉力和扭矩性能测试，测试中产生的拉力和扭矩由塔架平衡消除。

本实用新型与现有使用不同的测试装置分别进行受力部件测试的技术相比，具有如下显著的进步：本实用新型是用一套测试系统模拟整套顶驱钻井装置或者其受力部件，在钻井过程中既要承载一部分钻具的重量，也就是承载拉力，又要为钻具提供旋转的动力，也就是提供并承载扭矩的实际工况。让顶部驱动钻井装置固定在塔架上，由拉扭组合装置和扭矩产生装置为其提供拉力和扭矩，在测试试验中也同时承受拉力与扭矩。在实际工况中，拉力由顶部驱动钻井装置最终传递到井架上，而扭矩由顶部驱动钻井装置最终也作用到井架。本实用新型的方法是让拉力和扭矩都作用到塔架上，与实际工况吻合，因此其测试数据准确。本测试系统可分别或同时对顶驱钻井装置进行拉伸试验与扭矩加载试验，并能实时记录试验参数，测绘出顶驱钻井装置性能曲线图；顶驱钻井装置安装一次，即可全部完成标准要求的各种性能试验，缩短了试验周期，避免了重复拆卸顶驱钻井装置进行试验的繁琐工作，同时也保护了顶驱本身。本测试系统通过顶驱钻井装置导轨与固定装置中的固定组件之间的间隙来调心，能用于测试不同规格的顶驱钻井装置，可利用性高。本系统不仅可对整套顶驱钻井装置进行测试，也可对受力部件进行测试实际工况的测试。操作简单，安全可靠，具有试验周期短、试验效率高、试验测试数据准确的效果。

附图说明

图1是本实用新型的安装使用示意图。

图2是本实用新型中拉扭组合装置的结构示意图。

具体实施方式