[发明专利]高频扭转冲击钻具冲击参数测试装置及方法

摘要

本发明涉及一种高频扭转冲击钻具冲击参数测试装置及方法，其装置由动力系统、泥浆循环系统、冲击系统及数据采集系统组成，装置主要测试高频扭转冲击钻具在不同流量下的冲击参数，包括冲击频率、冲击力以及冲击作用时间；其方法通过逐步增大柴油机转速以改变泥浆泵冲程，从而测定不同流量下的冲击参数，冲击参数的采集通过由冲击传感器及PLC控制系统等元件组成的数据采集系统实现。本发明成本低且操作方便，可精确测量高频扭转冲击钻具的冲击参数，发明采用真实泥浆作流体介质，测试结果可直接用于现场生产。

主权项

高频扭转冲击钻具冲击参数测试装置，由动力系统、泥浆循环系统、冲击系统及数据采集系统组成，其特征在于：动力系统包括柴油机(2)、风机(3)、离合器(4)和电线(17)组成，所述柴油机(2)为动力系统的动力源，柴油机(2)与风机(3)共同控制离合器(4)从而控制泥浆泵(5)的开闭及排量；泥浆循环系统包括泥浆池(1)、泥浆泵(5)、控制阀(6)及软管(7)，所述泥浆泵(5)与高频扭转冲击钻具上接头(32)间的连接以及旋转密封接头(15)与泥浆池(1)间的连接都采用软管(7)；冲击系统包括高频扭转冲击钻具(9)、冲击接头(10)、冲击臂(11)、旋转密封接头(15)、深沟球轴承(13)及密封圈(14)，所述高频扭转冲击钻具(9)固定于试验台架上，冲击接头(10)与高频扭转冲击钻具(9)的传动轴(19)通过螺纹连接，冲击臂(11)固定于冲击接头(10)上，旋转密封接头(15)与冲击接头(10)通过深沟球轴承(13)连接，冲击接头(10)与旋转密封接头(15)连接处设有两个密封圈(14)；数据采集系统包括流量计(8)、冲击传感器(12)、电荷放大器(16)、PLC控制系统(18)及电线(17)，所述流量计(8)设置于泥浆泵(5)与高频扭转冲击钻具(9)连接的管线中，冲击传感器(12)固定于试验台架上紧邻冲击臂(11)的位置，高频扭转冲击钻具(9)内部产生的高频扭转冲击通过冲击臂(11)传递，冲击臂(11)直接对冲击传感器(12)产生动态冲击力，冲击传感器(12)与PLC控制系统(18)间设有电荷放大器(16)，PLC控制系统(18)可采集冲击传感器(12)及流量计(8)的数据。