[发明专利]一种旋扭冲击器工作性能井口测试系统

说明书

本发明涉及一种旋扭冲击器工作性能井口测试系统，包括旋扭机构及测试机构；旋扭机构包括中心筒、转动盘、压盖、支撑板，转动盘套设固定在中心筒上，压盖及支撑板配合将转动盘合围在压盖及支撑板中间，转动盘与压盖及支撑板之间均设有滑动模块，滑动模块使得中心筒带动转动盘能相对于压盖及支撑板转动，中心筒顶部与旋扭冲击器下端连接；测试机构包括传感器模块、数据采集模块及上位机，传感器模块采集中心筒的周向往复冲击频率、位移和加速度，传感器模块采集的信号传输给数据采集模块，数据采集模块将数据传输到上位机并进行存储与处理。本发明便捷易操作，能快速高效完成工具井口测试。

技术领域

本发明属于石油天然气钻探技术领域，尤其涉及一种旋扭冲击器工作性能井口测试系统。

背景技术

随着浅部油气藏的勘探开发步入中后期，深井、超深井的需求逐渐增加。而在深部钻进过程中，钻遇复杂难钻地层比例逐年增大。由于PDC钻头的粘滑效应，造成PDC钻头失效快，寿命短，机械钻速低，这极大限制了PDC钻头的使用范围，并提高深井钻井成本。为了解决这个问题，国内外研发了旋扭冲击器。其工作原理为通过内部独特的流道结构，将钻井液的流体能量转换成周向的、高频的、低幅度的、均匀稳定的周向往复机械冲击力，并直接传递给PDC钻头。该工具能够消除PDC钻头在深井、超深井难钻地层的粘滑问题，提高PDC钻头破岩能量传递效率，延长钻头的使用寿命，提高机械钻速，降低钻井成本，缩短钻井周期。

钻井现场做一次起下钻都需要较多的时间、较高的成本，为了保证工具入井后能够正常工作，需要利用井场的高压泥浆泵对工具做入井前性能测试，但目前国内外还未有能够完成旋扭冲击器井口测试的测试系统。因此，为了快速高效完成工具井口测试，有必要研发一种便捷易操作的旋扭冲击器工作性能井口测试系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便捷易操作的旋扭冲击器工作性能井口测试系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种旋扭冲击器工作性能井口测试系统，包括旋扭机构及测试机构；

所述旋扭机构包括中心筒、转动盘、压盖、支撑板，所述中心筒为中空筒状结构，所述转动盘套设固定在所述中心筒上，所述压盖及支撑板均套设在所述中心筒上，且所述压盖位于所述转动盘的上方，所述支撑板位于所述转动盘的下方，且所述压盖及支撑板配合将所述转动盘合围在所述压盖及支撑板中间，所述转动盘与所述压盖及支撑板之间均设有滑动模块，所述滑动模块使得所述中心筒带动所述转动盘能相对于所述压盖及支撑板转动，所述中心筒顶部设有公扣接头，所述公扣接头与旋扭冲击器下端母扣连接；

所述测试机构包括传感器模块、数据采集模块及上位机，所述传感器模块通过支撑机构固定设置在所述中心筒侧壁上，所述传感器模块采集所述中心筒的周向往复冲击频率、位移和加速度，所述传感器模块采集的信号传输给所述数据采集模块，所述数据采集模块将数据传输到上位机并进行存储与处理。

进一步的，所述滑动模块包括滑轨及滚珠，所述转动盘的顶面及其相对的压盖底面上均设有滑轨，所述滚珠位于一对所述滑轨之间；所述转动盘的底面及其相对的支撑板顶面上均设有滑轨，所述滚珠位于一对所述滑轨之间。

进一步的，所述支撑机构为L型支撑杆，所述传感器模块固定设置在所述支撑杆一端，所述支撑杆另一端与所述中心筒侧壁固定连接。

进一步的，所述压盖为瓶盖状结构，且开口端径向向外延伸形成连接板结构，所述压盖通过连接板与所述支撑板螺栓连接。

进一步的，所述支撑板底面设有固定块。

进一步的，所述传感器模块包括频率传感器、位移传感器、加速度传感器。

本发明的优点和积极效果是：