[发明专利]一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置和试验方法

说明书

本发明公开了一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置和试验方法，装置包括旋转动力构件、夹持构件、耐磨带、摩擦件、固定构件和施力构件；夹持构件设置在旋转动力构件上，夹持构件用于夹持钻具本体，钻具本体上设置有耐磨带，耐磨带的外侧设置有摩擦件，摩擦件通过固定构件设置在耐磨带的外侧，旋转动力构件旋转时，施力构件通过施力移动摩擦件，使得摩擦件与耐磨带相接触进行摩擦。通过本发明的钻具耐磨带实物性能检测评价装备，可模拟钻具耐磨带产品与上层套管或井壁岩石间的摩擦磨损状态，定量分析耐磨带产品的损耗与上层套管或井壁岩石间的磨损量间的关系，为优选钻具耐磨带产品提供试验数据支持。

技术领域

本发明属于油、气田勘探开发领域，具体属于一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置和试验方法。

背景技术

在油气勘探开发中的钻井作业过程中，钻具不可避免的会和井壁或上层套管发生接触，产生摩擦磨损。采用钻具耐磨带是一种保护钻具的常用技术手段。目前，国内外钻具耐磨带的品种繁多，质量和性能也参差不齐，但检测手段多以材料性能检测为主，如耐磨带的硬度，组织、附着力等，缺少对钻具耐磨带的实物性能的检测评价装备，尤其是检测评价耐磨带与上层套管或井壁岩石间的磨损问题，从而缺少选择更合适的耐磨带产品的试验数据支持。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置和试验方法，结构简单，能够有效模拟钻具耐磨带在钻井过程中的摩擦磨损情况，为钻具耐磨带的评价和优选提供试验数据支撑。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置，包括旋转动力构件、夹持构件、耐磨带、摩擦件、固定构件和施力构件；

所述夹持构件设置在旋转动力构件上，夹持构件用于夹持钻具本体，所述钻具本体上设置有耐磨带，耐磨带的外侧设置有摩擦件，摩擦件通过固定构件设置在耐磨带的外侧，旋转动力构件旋转时，施力构件通过施力移动摩擦件，使得摩擦件与耐磨带相接触进行摩擦。

优选的，还包括冷却装置，所述冷却装置包括冷却泵和喷淋管线，所述冷却泵将冷却液输送至喷淋管线，喷淋管线的出口指向摩擦件与耐磨带的摩擦部位。

进一步的，所述冷却液为清水或钻井液。

优选的，所述摩擦件呈圆环形，摩擦件套设在耐磨带的外侧。

进一步的，所述摩擦件的两端设置有密封挡圈。

优选的，所述钻具本体呈圆柱状，耐磨带厚度均匀设置在钻具本体的外表面上。

进一步的，所述耐磨带敷焊在钻具本体的外表面上。

优选的，所述夹持构件为卡盘结构。

优选的，所述摩擦件采用金属或岩石制成。

一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置的试验方法，基于上述任意一项所述的一种钻具耐磨带实物性能检测评价装置，包括以下步骤，

步骤1，将耐磨带固定在钻具本体上，对包括耐磨带的钻具本体和摩擦件进行称重，记录称重数据；

步骤2，将钻具本体夹持在夹持构件上，将摩擦件移动到钻具耐磨带的外侧，并进行固定；

步骤3，启动旋转动力构件，旋转动力构件带动钻具本体旋转；启动施力构件，使摩擦件移动，与钻具耐磨带接触进行摩擦；

步骤4，调整旋转动力构件的转速，设定旋转动力构件的旋转时间和/或圈数，当达到预定的旋转时间和/或圈数时，旋转动力构件停车，钻具本体停止转动；

步骤5，取下钻具本体和摩擦件进行称重，记录称重数据与步骤1的称重数据对比后进行耐磨带性能评价。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：