CN108709758A - 螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法，测试系统包括钻具本体、负压表、反循钻井液收集装置，负压表设置在内管上，钻井液收集装置包括收集钻井液用容器、存储钻井液用容器、连接管道和密封用容器，收集钻井液用容器套设在联通元件上，存储钻井液用容器设置在收集钻井液用容器侧下方，其内部通过连接管道与收集钻井液用容器内部连通，密封用容器设置在钻具本体下方，内管的下端伸入密封用容器内。本发明提供的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法，能够方便的测试出螺旋转轴结构参数与内管负压的关系、螺旋转轴转速与内管负压的关系、螺旋转轴转速与钻井液返回速度的关系等。

Description

螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及地质钻探和石油钻井中钻具测试领域。更具体地说，本发明涉及一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法。

背景技术

目前，世界各国矿产资源日渐枯竭，这就需要钻井公司更经济、更有效地进行矿产资源开发。要了解地层中矿产资源的结构，走向等情况，取心钻探是最有效的手段。作为钻进作业中的重要工具——钻具，其工作性能直接影响到钻进作业的质量、成本和效率。随着地质钻探和石油钻井范围越来越广，钻遇松散破碎等复杂地层的情况越来越多，钻遇这类复杂地层时取心非常困难，要想在这些复杂地层中进行高质量取心钻进，那么针对松散破碎等复杂地层的取心钻具研究就显得非常重要。

目前，针对松散破碎等复杂地层而设计的螺旋转轴式局部反循环取心钻具，螺旋转轴式局部反循环取心钻具是利用螺旋转轴旋转抽吸原理，采用孔底局部反循环的液流回路结合单动双管结构来实现孔底局部反循环的取心钻具，该钻具具有高质量采取所需岩心的优点，可在松散破碎地层钻探钻井工程领域推广应用。为了更加方便和有效的研究松散破碎地层用局部反循环取心钻具，有必要研究一套针对该钻具工作性能的测试系统，从而为钻具的进一步研究和优化提供支撑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有松散破碎地层用钻具测试存在的上述不足，提供一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法，该测试系统及使用方法能够方便的测试出螺旋转轴结构参数与内管负压的关系、螺旋转轴转速与负压的关系、螺旋转轴转速与钻井液返回速度的关系等，得出钻具的工作性能，为钻具的进一步研究和优化提供支撑。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统，包括钻具本体、负压表、钻井液收集装置，所述钻具本体至少包括接头、过渡元件、联通元件、内管和螺旋转轴，所述接头自上而下分为两个外径不等的大外径分段和小外径分段，所述接头的侧壁中部间隔设置有多个斜孔，所述小外径分段上间隔设置有多个通孔，所述大外径分段内设置有用于与钻杆连接的锥形螺纹孔，所述过渡元件与所述小外径分段的内螺纹连接，所述过渡元件连接所述联通元件，所述联通元件为内部中空且上下两端均开口的结构，其下端的外部通过内管接头与所述内管的上端连接，所述螺旋转轴通过一对圆锥滚子轴承和两个轴承座支撑后安装在联通元件内，所述螺旋转轴的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋转轴的上端部连接在所述接头内部，所述联通元件下端的内部与单通零件座螺纹连接后通向内管，所述负压表设置在所述内管上，用于测量所述内管内的压强，所述钻井液收集装置包括收集钻井液用容器、存储钻井液用容器、连接管道和密封用容器，所述收集钻井液用容器套设在所述联通元件外，且其桶底与所述联通元件的侧壁密封连接，所述存储钻井液用容器设置在所述收集钻井液用容器下方，其内部通过连接管道与所述收集钻井液用容器内部连通，所述密封用容器设置在所述钻具本体下方，其内预装有钻井液，所述内管的下端伸入所述密封用容器内的钻井液中。

优选的是，所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统中，所述连接管道包括第一管体、连接件和第二管体，所述第一管体水平设置，其一端开口穿过所述收集钻井液用容器的侧壁与所述收集钻井液用容器的内部连通，所述第二管体竖直设置，其上端开口通过所述连接件与所述第一管体的另一端开口连接并连通，所述第二管体的下端开口伸入到所述存储钻井液用容器内。

一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，包括测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系、测试螺旋转轴转速与内管内压强的关系、测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系和测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系；

测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系时，将多个除螺旋叶片的升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表获取不同升角的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系；

测试螺旋转轴转速与内管内压强大小的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，通过负压表获取不同钻机转速所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴转速与内管内压强的关系；

测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，获取不同螺旋转轴转速所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该转速条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系，其中钻井液反循环速度v的计算方法如下：

v＝Q/t

上式中，Q为所述测试系统在t时间内的循环钻井液量；

测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系时，将钻具本体下方位于所述收集钻井液用容器下方的部分全部浸没在所述密封用容器内的钻井液中，将多个除升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同升角的螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该升角条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系。

优选的是，所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法中，还包括测试螺旋转轴的螺旋叶片外径和联通元件内径之间的间隙与内管内压强的关系，测试螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表获取不同间隙的大小的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系。

优选的是，所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法中，还包括测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系，测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同间隙螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该外径条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同间隙参数与钻井液反循环速度的关系。

本发明的有益效果是：在针对松散破碎等复杂地层的各种钻具中，螺旋转轴式局部反循环取心钻具具有高质量采取所需岩心的优点，而现有其他钻具的结构和螺旋转轴式局部反循环取心钻具结构存在很大程度的不同，而本发明针对松散破碎地层提出一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及其使用方法，能够方便的测试出螺旋转轴结构参数与负压的关系、螺旋转轴转速与负压的关系、螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系等，能够为螺旋转轴式局部反循环取心钻具的结构参数、运动参数和工作参数选取提供依据，为进一步的研究和优化钻具奠定基础。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的实施例提供一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统，包括钻具本体1、负压表2、钻井液收集装置，所述钻具本体1至少包括接头、过渡元件、联通元件、内管和螺旋转轴，所述接头自上而下分为两个外径不等的大外径分段和小外径分段，所述接头的侧壁中部间隔设置有多个斜孔，所述小外径分段上间隔设置有多个通孔，所述大外径分段内设置有用于与钻杆连接的锥形螺纹孔，所述过渡元件与所述小外径分段的内螺纹连接，所述过渡元件连接所述联通元件，所述联通元件为内部中空且上下两端均开口的结构，其下端的外部通过内管接头与所述内管的上端连接，所述螺旋转轴通过一对圆锥滚子轴承和两个轴承座支撑后安装在联通元件内，所述螺旋转轴的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋转轴的上端部连接在所述接头内部，所述联通元件下端的内部与单通零件座螺纹连接后通向内管，所述负压表2设置在所述内管上，用于测量所述内管内的压强，所述钻井液收集装置包括收集钻井液用容器3、存储钻井液用容器4、连接管道和密封用容器5，所述收集钻井液用容器3套设在所述联通元件上，且其桶底与所述联通元件的侧壁密封连接，所述存储钻井液用容器4设置在所述收集钻井液用容器3下方，其内部通过连接管道与所述收集钻井液用容器3内部连通，所述密封用容器5设置在所述钻具本体1下方，其内预装有钻井液，所述内管的下端伸入所述密封用容器5内的钻井液中。

上述技术方案中，测试系统包括钻具本体1、负压表2、钻井液收集装置，其中钻具本体1的结构与申请公布号为CN 105735928 A的发明专利所提供的螺旋转轴式局部反循环取芯钻具，本方案中使用的钻具本体1为该方案中的螺旋转轴式局部反循环取芯钻具卸掉外管、钻头和扩孔器三部分后的钻具，钻具本体1内包含产生负压并吸入钻井液的部件，该部件由螺旋转轴和联通元件、过渡元件、圆锥滚子轴承等组成，钻具本体1工作时，由钻机带动，钻机与接头通过钻机上的主动钻杆连接；钻井液收集装置包括收集钻井液用容器3、存储钻井液用容器4、连接管道和密封用容器5，收集钻井液用容器3用作收集接头上的斜孔和通孔中溢出的钻井液，存储钻井液用容器4通过连接管道与收集钻井液用容器3连通，用作存储钻井液用容器；密封用容器5内预装有钻井液，钻具工作时，主动钻杆通过接头带动螺旋转轴旋转，螺旋转轴上的螺旋叶片能够带动钻井液由螺旋转轴下端向上端运动，从而将内管中的钻井液抽吸至内管外，形成钻井液的局部反循环效果。所述的密封及负压显示装置安装时候，密封用容器内预先装满钻井液，并将钻具内管浸没入钻井液中，同时保持数显负压表2在钻井液液面以上；所述的负压显示装置为负压表2，负压表2和内管的连接采用螺纹连接。

所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统中，所述连接管道包括第一管体6、连接件7和第二管体8，所述第一管体6水平设置，其一端开口穿过所述收集钻井液用容器3的侧壁与所述收集钻井液用容器3的内部连通，所述第二管体8竖直设置，其上端开口通过所述连接件7与所述第一管体6的另一端开口连接并连通，所述第二管体8的下端开口伸入到所述存储钻井液用容器4内。

在另一种技术方案中，连接管道包括第一管体6、连接件7和第二管体8，第一管体6将钻井液从收集钻井液用容器3内引出，再经连接件7和第二管体8引流到存储钻井液用容器4内，从而对钻具本体1中溢出的钻井液进行收集。

本发明的实施例还提供一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，包括测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系、测试螺旋转轴转速与内管内压强的关系、测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系和测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系，测试螺旋转轴的螺旋叶片外径和联通元件内径之间的间隙与内管内压强和钻井液反循环速度的关系；

测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系时，将多个除螺旋叶片的升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表获取不同升角的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系；

测试螺旋转轴转速与内管内压强大小的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，通过负压表获取不同钻机转速所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴转速与内管内压强的关系；

测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，获取不同螺旋转轴转速所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该转速条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系，其中钻井液反循环速度v的计算方法如下：

v＝Q/t

上式中，Q为所述测试系统在t时间内的循环钻井液量；

测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系时，将钻具本体下方位于所述收集钻井液用容器下方的部分全部浸没在所述密封用容器内的钻井液中，将多个除升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同升角的螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该升角条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系。

所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法中，还包括测试螺旋转轴的螺旋叶片外径和联通元件内径之间的间隙与内管内压强的关系，测试螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体1中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表2获取不同间隙的大小的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系。

所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法中，还包括测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系，测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体1中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同间隙螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该外径条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同间隙参数与钻井液反循环速度的关系。

上述技术方案中，螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统及测试方法在测试螺旋转轴结构参数与压强、螺旋转轴转速与压强、螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系时，由钻机档位调节螺旋转轴转速，研制多个结构相同，研究参数不同的螺旋转轴分别安装至钻具进行测试试验来调整螺旋转轴结构参数；在一定时间内，调节螺旋转轴转速，并收集反循环钻井液体积，来分析螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系。

1测试螺旋转轴结构参数与压强的关系

在测试螺旋转轴结构参数与压强的关系时，无需安装反循钻井液收集装置，只需组装密封及压强显示装置，同时准备一系列结构相同，研究参数不同的螺旋转轴，分别安装入钻具中进行压强测试试验，如研究螺旋转轴的螺旋叶片升角变化对压强的影响时，预先制造其他结构相同的，螺旋叶片升角为10°、20°、30°，40°、50°的螺旋转轴，依次安装到钻具中进行测试试验，通过数显压强表2读出内管压强数值，进而得出螺旋叶片升角变化对压强的影响；同理可以研究螺旋叶片外径与联通元件内径之间的间隙变化对内管内压强的影响等。

2测试螺旋转轴转速与压强的关系

在测试螺旋转轴转速与压强的关系时，无需安装反循钻井液收集装置，只需组装密封及压强显示装置。调节钻机转速，从而可以调节接头转速，由于接头和螺旋转轴通过方孔与方头配合，最终实现对螺旋转轴转速的调节。试验时调节钻机转速档位，待钻机运转一两分钟内管压强稳定后，从连接着内管的数显压强表2上读出压强数值，然后从档位转速对照表上读出转速，变换档位重复操作数次，进而可以得出螺旋转轴转速对压强的影响。

3测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系

在测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系时，无需安装数显压强表2，但是要将钻具测试系统中收集钻井液用容器底面以下所有部分都浸没在密封容器预先装入的钻井液中。螺旋转轴旋转时候将钻井液抽吸至收集钻井液用容器中，然后排入存储钻井液用容器中，记录螺旋转轴转速，时间和收集到的钻井液体积值，即可计算出结构参数相同条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系。

4测试相同转速条件下螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系

在测试相同转速条件下螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系时，无需安装数显压强表2，但是要将钻具测试系统中收集钻井液用容器底面以下所有部分都浸没在密封容器预先装入的钻井液中，同时需预先准备好其他结构参数相同，研究结构参数不同的一系列螺旋转轴，然后依次安装到钻具中在相同转速下进行测试试验，记录不同结构参数、时间和反循环钻井液体积值，即可计算出相同转速条件下的螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (5)

1.一种螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统，包括钻具本体(1)、负压表(2)、钻井液收集装置，所述钻具本体(1)至少包括接头、过渡元件、联通元件、内管和螺旋转轴，所述接头自上而下分为两个外径不等的大外径分段和小外径分段，所述接头的侧壁中部间隔设置有多个斜孔，所述小外径分段上间隔设置有多个通孔，所述大外径分段内设置有用于与钻杆连接的锥形螺纹孔，所述过渡元件与所述小外径分段的内螺纹连接，所述过渡元件连接所述联通元件，所述联通元件为内部中空且上下两端均开口的结构，其下端的外部通过内管接头与所述内管的上端连接，所述螺旋转轴通过一对圆锥滚子轴承和两个轴承座支撑后安装在联通元件内，所述螺旋转轴的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋转轴的上端部连接在所述接头内部，所述联通元件下端的内部与单通零件座螺纹连接后通向内管，其特征在于，所述负压表(2)设置在所述内管上，用于测量所述内管内的压强，所述钻井液收集装置包括收集钻井液用容器(3)、存储钻井液用容器(4)、连接管道和密封用容器(5)，所述收集钻井液用容器(3)套设在所述联通元件外，且其桶底与所述联通元件的侧壁密封连接，所述存储钻井液用容器(4)设置在所述收集钻井液用容器(3)下方，其内部通过连接管道与所述收集钻井液用容器(3)内部连通，所述密封用容器(5)设置在所述钻具本体(1)下方，其内预装有钻井液，所述内管的下端伸入所述密封用容器(5)内的钻井液中。

2.如权利要求1所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统，其特征在于，所述连接管道包括第一管体(6)、连接件(7)和第二管体(8)，所述第一管体(6)水平设置，其一端开口穿过所述收集钻井液用容器(3)的侧壁与所述收集钻井液用容器(3)的内部连通，其上端开口通过所述连接件(7)与所述第一管体(6)的另一端开口连接并连通，所述第二管体(8)的下端开口伸入到所述存储钻井液用容器(4)内。

3.一种如权利要求1或2所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，其特征在于，包括测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系、测试螺旋转轴转速与内管内压强的关系、测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系和测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系；

测试螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系时，将多个除螺旋叶片的升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表(2)获取不同升角的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片的升角与内管内压强的关系；

测试螺旋转轴转速与内管内压强大小的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，通过负压表(2)获取不同钻机转速所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴转速与内管内压强大小的关系；

测试相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系时，使用同一螺旋转轴，只改变螺旋转轴的转速，在不同的钻机转速的条件下进行负压测试试验，获取不同螺旋转轴转速所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该转速条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到相同结构参数条件下螺旋转轴转速与钻井液反循环速度的关系，其中钻井液反循环速度v的计算方法如下：

v＝Q/t

上式中，Q为所述测试系统在t时间内的循环钻井液量；

测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片的升角与钻井液反循环速度的关系时，将钻具本体(1)下方位于所述收集钻井液用容器(3)下方的部分全部浸没在所述密封用容器(5)内的钻井液中，将多个除升角不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同升角的螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该升角条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同结构参数与钻井液反循环速度的关系。

4.如权利要求3所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，其特征在于，还包括测试螺旋转轴的螺旋叶片外径和联通元件内径之间的间隙与内管内压强的关系，测试螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，通过负压表(2)获取不同间隙的大小的螺旋转轴所对应的内管内的压强值，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与内管内压强的关系。

5.如权利要求3所述的螺旋转轴式局部反循环取心钻具测试系统的使用方法，其特征在于，还包括测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系，测试相同转速条件下螺旋转轴的螺旋叶片外周和联通元件内侧壁之间的间隙的大小与钻井液反循环速度的关系时，将多个除二者之间间隙的大小不同其他参数均相同的螺旋转轴分别装入所述钻具本体(1)中，并分别在钻机转速相同的条件下进行负压测试试验，获取不同间隙螺旋转轴所对应的旋转时间和反循环钻井液量，计算得到该外径条件下的钻井液反循环速度，再对得到数据进行分析，即可得到螺旋转轴不同间隙参数与钻井液反循环速度的关系。