[发明专利]一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置

说明书

本发明公开了一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其包括基座，基座上设置有速度传感器、位移传感器、电机控制器、数据采集器、加热组件和传感组件；基座的底部设置有水平调整组件。本发明采用测试车装堵漏材料，通过电机带动滑动块进而拉动测试车，同时测量测试车的移动速度、滑动块的位移量和对测试车的拉力大小，根据摩擦系数计算公式即可获取堵漏材料的摩擦系数值。同时本装置还可以通过加热层对堵漏材料进行加热，模拟室温至350℃的环境。第一导轨可以引导滑动块移动，避免滑动块偏离轨道。此外，加热控制器可根据设定的温度进行升温，并根据测温仪测得的实际温度自动决定是继续升温还是停止升温，进而自动维持所需温度。

技术领域

本发明涉及勘探领域，具体涉及一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置。

背景技术

随着世界对油气资源的需要量不断增大与常规油气资源衰竭，油气勘探开发领域逐渐走向了深层超深层，相当一部分井的井底温度已超过150℃。另外随着地热井钻探也越来越多，部分井的井底温度甚至超过了300℃。目前在高温地层钻井中，漏失问题显著，常规封堵手段难以奏效，这是由于高温环境中，堵漏材料的性能及其形成的封堵带结构稳定性很难保证。而保持岩石表面与堵漏材料之间的高摩擦系数是保持封堵带稳定性的关键。因此设计模拟高温地层环境的堵漏材料滑动/滚动摩擦系数测量装置，形成滚动/滑动摩擦系数测量方法对高温环境下解决井漏问题以及储层保护有着重要的意义。但目前堵漏材料摩擦系数测量仍存在两个问题：

1）目前的设备测量堵漏材料需要将材料粘在钢板上，堵漏材料无法滚动，因此缺少测量滚动摩擦系数的装置；

2）现有装置不能模拟堵漏材料摩擦高于150℃的高温环境。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置提供了一种用于测量钻井堵漏材料摩擦系数的装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其包括基座，基座上设置有速度传感器、位移传感器、电机控制器、数据采集器、加热组件和传感组件；基座的底部设置有水平调整组件；

加热组件包括固定在基座上的加热基台，加热基台的顶端设置有载物台，载物台下设置有用于放置加热电阻丝的加热层；加热基台上设置有加热控制器、加热开关和温度显示与控制模块；载物台的上方设置有测温仪，载物台的上表面设置第二导轨；第二导轨上设置有用于放置被测材料的测试车；加热控制器分别与加热电阻丝、加热开关、温度显示与控制模块和测温仪相连接；

传感组件包括固定在基座上的第一导轨，第一导轨上设置有滑动块，滑动块上设置有拉力测量仪，拉力测量仪通过拉绳与测试车相连接；第一导轨的末端设置有电机，电机的转轴与丝杆相连接；丝杆贯穿滑动块并通过转动使滑动块移动；电机与电机控制器电连接；拉力测量仪与数据采集器电连接；

位移传感器用于检测滑动块的位移量，速度传感器用于检测测试车的移动速度，位移传感器和速度传感器均与数据采集器电连接。

进一步地，水平调整组件包括电子水平仪、水平控制器、液压装置和四个液压脚架，电子水平仪、水平控制器和液压装置设置在基座内，四个液压脚架均设置在基座的下表面；水平控制器分别电连接电子水平仪和液压装置；液压装置与四个液压脚架相连接。

进一步地，拉力测量仪包括设置在滑动块上的立板，立板上设置有用于放置基体的存放槽，存放槽的至少一侧设置有限位槽；立板上设置有至少一个贯穿至限位槽的第一螺纹孔；

基体上设置有与限位槽相匹配的限位板，基体的前端设置有拉力传感器，拉力传感器朝向测试车的一端设置有第二拉绳连接器。

进一步地，基体上设置有至少一个定位板，定位板上设置有至少一个光束发生器。