[发明专利]油气井管柱振动模拟测试装置

摘要

本发明公开了一种油气井管柱振动模拟测试装置，由动力模块、加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块组成，动力模块前端依次为加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块。本发明的油气井管柱振动模拟测试装置的动力模块可以提供输入转速和驱动扭矩，驱动钻头旋转，加压模块可以为钻头提供钻压，形成轴向位移，通过井筒模块模拟钻柱在井下与井壁之间的接触状态，激励模块可以模拟轴向、周向、径向激励载荷作用，负载模块可模拟钻头与岩石之间的相互作用。本发明的油气井管柱振动模拟测试装置可以模拟真实的井下钻柱边界条件，不同的功能实现机构均为模块化设计，可根据不同模拟实验需求，进行拆装组合，增加了测试装置的适用性。

主权项

1.油气井管柱振动模拟测试装置，其特征在于：所述的油气井管柱振动模拟测试装置由动力模块、加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块组成；所述的动力模块主要由底座(1)、螺栓(2)、固定件(3)、螺栓垫片(4)、螺母(5)、动力挡板(6)、盖板(7)、动力电机(8)、皮带(9)、皮带轮(10)、花键轴(11)、花键带轮(12)组成，其中螺栓(2)、固定件(3)、螺栓垫片(4)和螺母(5)组合在一起后成为固定机构，动力电机(8)安装在底座(1)上，皮带轮(10)通过键连接安装在动力电机(8)的输出轴上，将皮带(9)、花键带轮(12)和花键轴(11)配合好后，安装在动力挡板(6)上，再将皮带(9)与皮带轮(10)配合再一起，然后将盖板(7)安装到动力挡板(6)顶部，最后通过固定机构将动力挡板(6)与底座(1)、盖板(7)固定在一起；所述的加压模块主要由弹簧座(13)、弹簧(14)、夹头(15)、弹簧挡板(16)、上部轴(17)、绷绳(18)、加重块(19)组成，弹簧座(13)安装在花键轴(11)前端，在弹簧座(13)前端安装夹头(15)，将上部轴(17)安装在夹头(15)前端，然后在弹簧座(13)前端安装弹簧(14)，将绷绳(18)通过弹簧挡板(16)上的小孔，与弹簧座(13)固连，绷绳(18)下端连接加重块(19)，弹簧挡板(16)安装在底座(1)与盖板(7)之间，通过固定机构固定弹簧挡板(16)；所述的井筒模块主要由井筒挡板(20)、井筒安装座(21)、井筒(22)、扶正块(23)组成井筒挡板(20)安装在底座(1)与盖板(7)之间，通过固定机构固定，井筒安装座(21)安装在井筒挡板(20)上，然后在井筒安装座(21)前端安装井筒(22)，井筒(22)内安装有扶正块(23)，通过调节井筒挡板(20)的位置，将井筒(22)固定在两件井筒挡板(20)之间；所述的激励模块主要由周向电机(24)、棘爪(25)、棘轮(26)、周向电机支架(27)、下部轴(28)、轴向电机(29)、连杆(30)、轴向轮(31)、旋转块(32)、轴向电机支架(33)组成，通过反向安装夹头(15)将上部轴(17)与下部轴(28)连接在一起，棘轮(26)安装在下部轴(28)上，周向电机(24)安装在周向电机支架(27)上，通过棘爪(25)将周向电机(24)与棘轮(26)配合在一起，组成周向激励模块，轴向电机(29)安装在轴向电机支架(33)上，连杆(30)安装在下部轴(28)上，轴向轮(31)安装在连杆(30)上，通过旋转块(32)将轴向电机(29)与轴向轮(31)配合在一起，组成轴向激励模块，周向电机支架(27)和轴向电机支架(33)安装在底座(1)与盖板(7)之间，通过固定机构固定；所述的负载模块主要由钻头(34)、负载盘(35)、负载挡板(36)组成，钻头(34)安装在下部轴(28)前端，负载盘(35)安装在负载挡板(36)上，负载挡板(36)安装在底座(1)与盖板(7)之间，通过固定机构固定，通过调节负载挡板(36)之间的位置，调整负载盘(35)与钻头(34)之间的接触状态。