[发明专利]模拟水平井砂沉积下连续管作业的磨损原位观测试验装置

摘要

一种模拟水平井砂沉积下连续管作业的磨损原位观测试验装置，包括：试验台底座；试验操作台；试验控制台；下试样运动组件由第一伺服电机、试样滚珠丝杠及试样运动丝杠螺母组成；试样安装组件包括下试样板、下试样板挡板、加载系统下试样运动组件、加载系统及试样组；加载系统下试样运动组件包括移运导轨、第二伺服电机及传动机构；加载系统包括加载装置及加载力传感器；试样组包括试样夹具及上管体试样；冲砂液循环组件包括变量泵、冲砂液配比站、测试传感器及废液回收器皿；观测系统运动组件包括控制电机、联轴器、显微镜运动丝杠及显微镜运动丝杠螺母；控制柜，设置处理器及控制器。本发明可以实现模拟在井下不同连续管砂沉积多种作业工况。

主权项

1.一种模拟水平井砂沉积下连续管作业的磨损原位观测试验装置，其特征在于，包括：试验台底座，所述试验台底座上固定多根支撑柱；试验操作台，套设在所述支撑柱上，所述试验操作台中部镂空；试验控制台，套设在所述支撑柱上并固定；下试样运动组件，由第一伺服电机、试样滚珠丝杠及试样运动丝杠螺母组成，所述第一伺服电机固定在所述试验操作台上，所述试样滚珠丝杠的一端与所述第一伺服电机固定连接，所述试样运动丝杠螺母套设在所述试样滚珠丝杠上；试样安装组件，包括：下试样板、下试样板挡板、加载系统下试样运动组件、加载系统及试样组；所述下试样板设置在所述试样运动丝杠螺母之上，所述下试样板挡板在所述下试样板上围成试样接触区；所述加载系统下试样运动组件包括：移运导轨、第二伺服电机及传动机构，设置在所述试验控制台的下表面；所述加载系统包括：加载装置及加载力传感器，设置在所述加载系统下试样运动组件的下部；所述试样组包括：试样夹具及上管体试样，设置在所述加载系统的下部；冲砂液循环组件，包括：变量泵、冲砂液配比站、测试传感器及废液回收器皿，所述测试传感器设置在所述试验操作台上，所述冲砂液配比站用于提供清水、含原油和多种浓度的洗井液，利用所述变量泵将所述冲砂液配比站中的冲砂液先后经过测试传感器和流道软管输入至所述下试样板挡板的供液孔，进入所述试样接触区，从所述试样接触区流出的冲砂液通过流道软管返回所述废液回收器皿；观测系统运动组件，包括：控制电机、联轴器、显微镜运动丝杠及显微镜运动丝杠螺母；所述控制电机设置在所述试验台底座上，所述显微镜运动丝杠的一端固定在所述控制电机上，所述显微镜运动丝杠螺母套设在所述显微镜运动丝杠上；显微观测组件，包括：显微镜镜头、焦距微调旋钮、显微镜移动式夹具组件、竖直调节滑轨及图像采集装置，所述显微镜镜头、焦距微调旋钮及图像采集装置固定在所述显微镜移动式夹具组件上，所述显微镜移动式夹具组件通过所述竖直调节滑轨固定在所述显微镜运动丝杠螺母上；控制柜，设置在所述试验控制台上，所述控制柜中设置处理器及控制器；所述处理器连接所述加载力传感器及显微观测组件，用于根据所述加载力传感器的测试数据进行加载力‑摩擦力的换算，并处理所述显微观测组件记录的图像；所述控制器连接所述第一伺服电机、第二伺服电机、控制电机及变量泵，用于控制所述第一伺服电机与控制电机的多速同步运动及所述变量泵的流量，实现试样接触区的原位观测。