[实用新型]一种石油地质钻头实验装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于石油地质勘探设备技术领域，具体涉及一种石油地质钻头实验装置。

背景技术：

在进行石油地质勘探时，需要对地表岩层或地下岩层取样，目前通常使用取芯钻头完成取样工作。在取样过程中，不同的取样环境会导致取芯钻头的工作环境不同，在有些岩层的取样过程中，冷却液无法对取芯钻头进行完全冷却，甚至无法冷却，这样就会导致所取得的岩心被不同程度的灼伤，灼伤的岩层样件将会影响岩层的分析和研究结果。另外，不同的冷却液在取芯钻头取样过程的冷却效果也不同，不同的冷却效果则会影响取芯的质量。目前还没有用于研究取芯钻头在不同环境下的取芯实验装置。故此，设计一种石油地质钻头实验装置是十分必要的。

实用新型内容：

本实用新型弥补和改善了上述现有技术的不足之处，通过该钻头实验装置能够获得在不使用冷却液和使用不同冷却液的环境下取芯实验的参考数据，以指导地质勘探的岩层取芯工作，并可获得取芯实验样件；实验装置还可进行不同取芯钻头的耐磨实验，实验范围广泛。

本实用新型采用的技术方案为：一种石油地质钻头实验装置，包括台钻、液压泵、水泵及基座，台钻通过底座安装于支撑架的顶板上，支撑架固定于基座上，台钻的钻杆上安装有取芯钻头，取芯钻头下方设有实验岩层，实验岩层安装于试件卡具上；试件卡具顶部设有凹槽，凹槽的侧壁上安装有顶丝，实验岩层位于凹槽内，并通过顶丝安装固定，试件卡具底部设有两个对称分布的滑轨，滑轨位于双凹槽滑道的凹槽内，双凹槽滑道与两个对称分布的液压杆连接，液压杆通过液压管与液压泵连接；所述的台钻顶部安装有红外线测温仪；所述的支撑架上方设有蛇形喷液管，蛇形喷液管与冷却液管连接，冷却液管与水泵连接，水泵与汇管连接，汇管分别通过连接管与三个水箱连接，三个水箱内分别盛有水、冷却液及润滑油，连接管上安装有球阀。

所述的实验岩层由天然岩层或人造岩层制作而成，实验岩层的长度为50厘米至60厘米；所述的双凹槽滑道的长度为120厘米至130厘米，试件卡具的长度为50厘米至60厘米。

所述的顶丝与凹槽的侧壁通过螺纹连接，顶丝的数量不少于3个，且呈均匀分布。

所述的台钻由普通台钻改装而成，将普通台钻的底座水平旋转180度后与台钻支撑杆连接。

本实用新型的有益效果：结构设计合理，实验操作简单，实验效果好，实验范围广泛，可以大规模地推广和使用。在进行取芯实验时，将实验岩层安装于试件卡具上，推动试件卡具使得实验岩层的一端位于取芯钻头的下方，先启动台钻，再启动液压泵，液压杆将实验岩层缓慢升起，进行岩层的第一段取芯，第一段取芯结束后，将实验岩层降下，推动试件卡具调整实验岩层的位置，进行第二段取芯；以此类推，进行岩层第N段取芯。根据实验方案及实验目的，可在不使用冷却液的情况下进行取芯，以此得到灼伤芯棒，并对灼伤芯棒进行化验和分析，获得实验参考数据；也可在使用不同冷却液的情况下进行取芯。另外，通过更换不同的取芯钻头和不同的实验岩层可进行钻头的耐磨实验，以获得不同材质的取芯钻头在钻取相同岩层时的实验数据，以及获得相同材质的取芯钻头在钻取不同岩层时的实验数据。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中试件卡具的结构示意图。

具体实施方式：

参照图1和图2，一种石油地质钻头实验装置，包括台钻1、液压泵10、水泵9及基座12，台钻1通过底座3安装于支撑架11的顶板上，支撑架11固定于基座12上，台钻1的钻杆上安装有取芯钻头17，取芯钻头17下方设有实验岩层16，实验岩层16安装于试件卡具15上；试件卡具15顶部设有凹槽20，凹槽20的侧壁上安装有顶丝19，实验岩层16位于凹槽20内，并通过顶丝19安装固定，试件卡具15底部设有两个对称分布的滑轨21，滑轨21位于双凹槽滑道14的凹槽内，双凹槽滑道14与两个对称分布的液压杆13连接，液压杆13通过液压管与液压泵10连接；所述的台钻1顶部安装有红外线测温仪18；所述的支撑架11上方设有蛇形喷液管2，蛇形喷液管2与冷却液管4连接，冷却液管4与水泵9连接，水泵9与汇管8连接，汇管8分别通过连接管6与三个水箱5连接，三个水箱5内分别盛有水、冷却液及润滑油，连接管6上安装有球阀7；所述的实验岩层16由天然岩层或人造岩层制作而成，实验岩层16的长度为50厘米至60厘米；所述的双凹槽滑道14的长度为120厘米至130厘米，试件卡具15的长度为50厘米至60厘米；所述的顶丝19与凹槽20的侧壁通过螺纹连接，顶丝19的数量不少于3个，且呈均匀分布。

在进行取芯实验时，将实验岩层16安装于试件卡具15上，推动试件卡具15使得实验岩层16的一端位于取芯钻头17的下方，先启动台钻1，再启动液压泵10，液压杆13将实验岩层16缓慢升起，进行岩层的第一段取芯，第一段取芯结束后，将实验岩层16降下，推动试件卡具15调整实验岩层16的位置，进行第二段取芯；以此类推，进行岩层第N段取芯。根据实验方案及实验目的，可在不使用冷却液的情况下进行取芯，以此得到灼伤芯棒，并对灼伤芯棒进行化验和分析，获得实验参考数据；也可在使用不同冷却液的情况下进行取芯，在取芯钻头17开始取芯前，启动水泵9，根据实验要求的打开盛有不同冷却液,水箱5的球阀7，进行不同冷却液条件下取芯钻头17的取芯实验。在实验的过程中，红外线测温仪18能够记录取芯钻头17在不同工作条件下的温度数据。另外，通过更换不同的取芯钻头17和不同的实验岩层16可进行钻头的耐磨实验，以获得不同材质的取芯钻头17在钻取相同岩层时的实验数据，以及获得相同材质的取芯钻头17在钻取不同岩层时的实验数据。本实用新型的结构设计合理，实验操作简单，实验效果好，实验范围广泛，可以大规模地推广和使用。