[实用新型]钻井液泥饼动摩擦系数测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井液性能测量技术领域，特别是一种评价钻井液泥饼动摩擦系数的测量装置。 

背景技术

随着石油钻探技术的发展，大位移井、水平井越来越多，对钻井液润滑性能的要求也越来越高，钻井液的润滑性对安全施工起着至关重要的作用。 

目前国内外针对钻井液泥饼润滑性或摩擦系数研究较少，鲜有文章报道一些评价泥饼润滑性的新仪器或新方法。实验室评价泥饼润滑性能或摩擦系数的仪器有滑块式泥饼粘滞系数测定仪，该仪器操作简单，但也存在一些不足之处：(1)所测量的摩擦系数为滑块开始下滑时的最大静摩擦力产生的摩擦系数，并不能真实反应动态摩擦系数，最大静摩擦力要略大于动摩擦力；(2)由于凭人眼观察滑块开始下滑时的滑板转角，难免有些滞后于真实的读数，造成误差偏大。因此，有必要研制一种测量精度高、能够评价泥饼动态摩擦系数的测量装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻井液泥饼动摩擦系数测量装置，该装置操作简单、测量数据准确,能够准确反应钻井液泥饼的动态摩擦系数大小。 

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是： 

钻井液泥饼动摩擦系数测量装置，在L形支架1的底板上设有调平螺钉8，在L形支架的垂直夹角处铰链活动支板3，活动支板3的另一端铰链滑板2，滑板2倾斜搭接在L形支架1的底板和立板之间，在滑板2上斜面垂直固定有上固定板4和下固定板5，上下固定板之间的间距与被测试钻井液泥饼直径相同，在上固定板4和下固定板5之间设置独立的圆板滑块11，圆板滑块11的直径远小于被测试钻井液泥饼的直径，在上固定板4和下固定板5之间还设有圆板滑块11滑行时间的计时装置。 

上述方案还包括： 

所述的计时装置是在上固定板4和下固定板5相对面上分别设置导电触头，导电触头通过导线6与计时器7连接，同时上固定板4和下固定板5设为导电体并分别与计时器7连接。 

所述的计时装置是在上固定板4和下固定板5相对面上分别设置导电触头，导电触头通过导线6与计时器7连接，同时圆板滑块11设为导电体并分别与计时器7连接。 

在L形支架1夹角处设置量角器9，量角器9与活动支板3通过旋紧螺钉10固连；在L形支架1的底板上设有设有水平仪，所述的水平仪是圆水平泡或者是直水平尺。 

与现有技术相比，本实用新型操作简单方便，利用力学原理来计算泥饼的动摩擦系数，且可以随意调整滑板倾角，重复实验，数据自动采集，测量结果更准确，本实用新型可广泛应用于钻井现场、科研院所及实验室等部门。 

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构简图。 

图中，1、支架，2、滑板，3、活动支板，4、上固定板，5、下固定板，6、连接线，7、计时器，8、调平螺钉，9、量角器，10、旋紧螺钉。 

图2是本测量装置中所涉及圆板滑块的结构简图。 

图3是本测量装置中量角器部分的局部放大图。 

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 

结合图1所示，本实用新型实施例的钻井液泥饼动摩擦系数测量装置主要由支架1、滑板2、活动支板3、上固定板4、下固定板5、连接线6、计时器7、调平螺钉8、量角器9、旋紧螺钉10和圆板滑块图2组成。 

其中支架1为L形金属支架，底部安装有调平螺钉8和圆水平泡，用来调节整个装置的水平；活动支板3一端与滑板2上的固定轴相连接，一端与L形 支架1的轴线相连，而且可绕轴线旋转，确定角度后将旋紧螺钉10旋紧，从而控制滑板2的倾角大小；上固定板4和下固定板5均安装在滑板上，主要起固定泥饼的作用，且上下固定板之间的距离为固定的，与形成泥饼直径大小相等；计时器7通过两根连接线6分别与上固定板4和下固定板5相连接，连接点为接触触头，接触触头为触点感应自动计时；圆板滑块为圆形平板式金属块，表面电镀抛光。当圆板滑块与上固定板4的接触触头分开时，计时器7开始计时，当圆板滑块开始碰到下固定板5的接触触头时，计时器7停止计时。 

利用上述装置的测量步骤： 

首先调整调平螺钉，使圆水平泡中的气泡处于中心位置；再调整活动支板使滑板处于一个固定的倾角α，将滤失仪制取的泥饼固定在滑板上，两端由上下固定板固定；上下固定板之间的距离为L；再将已知质量为m、直径为d的圆板滑块放置在泥饼上端，并与上固定板接触触头相接触；此时松开手使滑块在重力分力的作用下开始下滑，同时计时器开始计时，滑块落至下固定板接触触头时计时器停止计时，此时记录下计时器时间t；最后根据L＝a*t²/2,及G*sinα-F＝m*a，计算出摩擦力F,再根据K_f＝F/(G*cosα)计算出泥饼的动摩擦系数K_f。