[发明专利]定向钻井过程模拟实验装置

权利要求书

1.定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，包括底座(2)，底座(2)上可转动地架设有控制轴(3)，控制轴(3)可偏摆地连接有调节面板(1)，控制轴(3)和调节面板(1)的偏摆轴相对设置；

所述调节面板(1)中部设置有偏摆单元(11)，所述偏摆单元(11)包括用于控制调节面板(1)偏摆角度的偏摆轨道(111)，偏摆轨道(111)内设置有可与偏摆轨道(111)配合的偏摆控制件(112)，偏摆控制件(112)固定于控制轴(3)上；

所述调节面板(1)上部设置有钻进状态控制单元(12),钻进状态控制单元(12)一端连接模拟钻柱(13)，模拟钻柱(13)外部套设有模拟井筒(14)，模拟钻柱(13)和模拟井筒(14)的下端连接模拟地层(17)，所述模拟井筒(14)的下端还连接有侧向力施加单元(18)，所述模拟地层(17)一侧连接有地层受力测试单元(19)。

2.根据权利要求1所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述钻进状态控制单元(12)包括设置于调节面板(1)表面的电机提升轨道(121)，电机提升轨道(121)上设置有用于带动模拟钻柱(13)旋转的电机(122)，电机(122)上部设置有钻压施加器(123)，钻压施加器(123)一侧连接有钻压控制器(124)，电机一侧还连接有电机转速控制器(125)。

3.根据权利要求1所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述模拟井筒(14)上端设置有井筒定位总成(15)，所述模拟井筒(14)下端设置有井筒曲率调节总成(16)，所述调节面板(1)表面还设置有可滑动上述井筒曲率调节总成(16)的井筒曲率调节轨道(183)。

4.根据权利要求3所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述地层受力测试单元(19)包括与模拟地层(17)连接的受力测试仪(191)和与受力测试仪(191)连接的受力显示器，以及设置于所述井筒曲率调节轨道(183)下方用于滑动上述模拟地层(17)的位置调节轨道(192)和姿态调节轨道(193)；所述模拟地层(17)上设置有配合上述位置调节轨道(192)和姿态调节轨道(193)的位置调节滑道(173)和姿态调节滑道(174)。

5.根据权利要求4所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述模拟地层(17)上位置调节滑道(173)和姿态调节滑道(174)的两端均设置有位置调节总成(171)和姿态调节总成(172)。

6.根据权利要求5所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述井筒曲率调节轨道(183)、位置调节轨道(192)和姿态调节轨道(193)均为圆弧形轨道，圆弧的圆心位于调节面板中部。

7.根据权利要求1所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述侧向力施加单元(18)包括用于施加侧向力的磁性施力体(181)和与磁性施力体(181)连接的角度测试器(182)。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述调节面板(1)中心通过安装销钉(4)安装于控制轴(3)中部并且所述调节面板(1)以安装销钉(4)为轴进行偏摆，所述偏摆轨道(111)为以安装销钉(4)为圆心的半圆弧形轨道。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的定向钻井过程模拟实验装置，其特征在于，所述控制轴(3)的一端或两端设置有用于定位控制轴(3)的定位件(5)。