CN109916616B - 一种测试静压打捞装置的实验台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试静压打捞装置的实验台及方法，实验台包括有架体、高压舱、高压注油器、压力传感器和电磁铁控制箱，其中高压舱穿设在架体上，高压舱的侧壁上开设有两个螺纹孔，一个螺纹孔与高压注油器的管路相连通，通过高压注油器向高压舱的内腔注入钻井液，另一个螺纹孔与压力传感器相连接，其方法为：步骤一：使高压舱呈竖直状态；步骤二：连接成为一个整体；步骤三：向高压舱的内腔注入Jet‑A1号航空煤油；步骤四：加压；步骤五：静压打捞装置在高压舱内以自由落体的形式落下；步骤六：查看静压打捞装置的实验情况；步骤七：进行下一轮测试。有益效果：节省了大量的人力物力；同时能够调节高压舱的压力来模拟不同孔深情况下的孔底环境。

Description

一种测试静压打捞装置的实验台及方法

本发明涉及一种测试实验台及方法，特别涉及一种测试静压打捞装置的实验台及方法。

背景技术

目前，极地钻探中，低温会严重影响常用工程材料的脆性和延展性，大多数钢材(除了不锈钢奥氏体以外)在零下10摄氏度会变得易脆。这种发生在钢材脆性断裂的转变温度由于含碳量的减少和含镍量的增加而降低。即便是低温钢，工具钢或是不锈钢都应用于井下钻探设备中，钻探工具的某些小部件(切削齿，螺丝，螺母，滚动轴承等)最后由于疲劳磨损或者制作质量不达标而破坏从而掉到孔底。此外，小的工具(如螺丝刀、扳手、及其他的小零部件等)也可能掉到孔底。外来物体掉入孔内后，需要及时清除，否则会造成钻具急速磨损、卡钻，致使钻探工作无法顺利进行。而静压打捞装置的设计可以有效的打捞落入井底的小落物及冰屑，其通过装置内部与外部的压差从而将井底小落物吸取上来。打捞小落物的尺寸依底部单向阀阀体底部的通道尺寸而定。根据其原理，井底落物所处的位置越深，其周围压强越大，打捞效果越好。而为了得到较高的压力，通过钻进的方式钻进一个近千米的深孔周期和成本太高，问题较多，因此为了对静压打捞装置的性能进行测试，一种新型模拟深孔下孔底环境的测试静压打捞装置的实验台和实验方法被提出。

发明内容

本发明的目的是为了对在极地进行钻探过程中所使用的静压打捞装置进行模拟测试而提供的一种测试静压打捞装置的实验台及方法。

本发明提供的测试静压打捞装置的实验台包括有架体、高压舱、高压注油器、压力传感器和电磁铁控制箱，其中高压舱穿设在架体上，高压舱的侧壁上开设有两个螺纹孔，一个螺纹孔与高压注油器的管路相连通，通过高压注油器向高压舱的内腔注入钻井液，另一个螺纹孔与压力传感器相连接，压力传感器能够测定高压舱内腔的压力，高压舱内腔的顶部设有电磁铁，静压打捞装置设在电磁铁的下部并由电磁铁控制进行固定和下放，电磁铁通过导线与电磁铁控制箱相连接，电磁铁控制箱控制电磁铁的工作。

高压舱与架体接触的部位设有导正环用于对高压舱的扶正，高压舱的顶盖上设有吊环，高压舱内腔中的钻井液为Jet-A1号航空煤油。

压力传感器上连接有压力显示器。

本发明提供的测试静压打捞装置的方法，其方法如下所述：

步骤一：先用吊机将整个高压舱吊起并穿过架体的中间孔，同时将导正环沿着高压舱和架体的缝隙塞进去，从而使高压舱呈竖直状态；

步骤二：然后将高压舱的顶盖卸下，将电磁铁、电磁铁固定座以及高压舱的顶盖依次连接好，同时将电磁铁引出的电线连接至外部的电磁铁控制箱；将连接接头和静压打捞装置连接好后，打开外部电磁铁控制箱的开关，电磁铁产生磁力并吸住已经连接好的连接接头上端，此时，顶盖、电磁铁固定座、电磁铁、连接接头和静压打捞装置连接成为一个整体；

步骤三：向高压舱的内腔注入Jet-A1号航空煤油，并在高压舱的内腔中放置数件钻进过程可能会落在孔底的落物，然后通过吊机将已经连接好的顶盖、电磁铁固定座、电磁铁、连接接头和静压打捞装置整体放置到高压舱的内腔中，通过螺丝将高压舱的顶盖紧固；

步骤四：通过高压注油器连接高压舱侧壁上的一个螺纹孔不断加压，同时记录压力显示器上的压力值，加到测试所需要的压力值，关闭高压注油器的阀即可，同时注意所有螺丝紧固的地方是否有漏油的现象，若存在漏油的现象，则通过相应扳手进行紧固；

步骤五：将电磁铁控制箱的开关关上，电磁铁失去磁力，此时静压打捞装置在高压舱内以自由落体的形式落下，当静压打捞装置到达底部时，其内部触发开关被打开，孔底落物会由于静压打捞装置内外的压差作用被吸入到静压打捞装置的内部；

步骤六：打开高压注油器的阀，泄压，然后通过电磁铁将静压打捞装置吸住并提取上来，接下来就查看静压打捞装置的实验情况；

步骤七：清理好静压打捞装置内部后，则可重复步骤一到七进行下一轮测试。

本发明的工作原理：

本发明提供的测试静压打捞装置的实验台及方法，首先在高压舱内部注满了极地钻探中常用的钻井液Jet-A1号航空煤油，而在高压舱内部，为了方便控制静压打捞装置的下放，采用电磁铁来控制。在将静压打捞装置放入舱体并将整个高压舱密封好这个过程，电磁铁由电磁铁控制箱控制并一直吸住静压打捞装置，而在完成好所有的准备工作后，准备下放静压打捞装置时，断开电磁铁控制箱开关，此时电磁铁吸力消失，静压打捞装置便会在Jet-A1号航空煤油中自由落下，触碰底部，从而静压打捞装置开始工作。通过这种实验台和实验方法可以在不同压力下对静压打捞装置进行测试，更加方便，快捷，且结构简单，易操作。

本发明的有益效果：

本发明提供的测试静压打捞装置的实验台及方法能够方便、快捷和有效地对静压打捞装置性能进行测试，而不用单独钻进一个深孔，节省了大量的人力物力；同时能够调节高压舱的压力来模拟不同孔深情况下的孔底环境。

附图说明

图1为本发明所述实验台外部整体结构示意图。

图2为本发明所述实验台剖视结构示意图。

上图中的标注如下：

1、架体 2、高压舱 3、高压注油器 4、压力传感器 5、电磁铁控制箱

6、电磁铁 7、导正环 8、压力显示器 9、静压打捞装置 10、顶盖

11、吊环 12、电磁铁固定座 13、连接接头。

具体实施方式

请参阅图1至图2所示：

本发明提供的测试静压打捞装置的实验台包括有架体1、高压舱2、高压注油器3、压力传感器4和电磁铁控制箱5，其中高压舱2穿设在架体1上，高压舱2的侧壁上开设有两个螺纹孔，一个螺纹孔与高压注油器3的管路相连通，通过高压注油器3向高压舱2的内腔注入钻井液，另一个螺纹孔与压力传感器4相连接，压力传感器4能够测定高压舱2内腔的压力，高压舱2的内腔顶部设有电磁铁6，静压打捞装置9设在电磁铁6的下部并由电磁铁6控制进行固定和下放，电磁铁6通过导线与电磁铁控制箱5相连接，电磁铁控制箱5控制电磁铁6的工作。

高压舱2与架体1接触的部位设有导正环7用于对高压舱2的扶正，高压舱2的顶盖10上设有吊环11，高压舱2内腔中的钻井液为Jet-A1号航空煤油。

压力传感器4上连接有压力显示器8。

本发明提供的测试静压打捞装置的方法，其方法如下所述：

步骤一：先用吊机将整个高压舱2吊起并穿过架体1的中间孔，同时将导正环7沿着高压舱2和架体1的缝隙塞进去，从而使高压舱2呈竖直状态；

步骤二：然后将高压舱2的顶盖10卸下，将电磁铁6、电磁铁固定座12以及高压舱2的顶盖10依次连接好，同时将电磁铁6引出的电线连接至外部的电磁铁控制箱5；将连接接头13和静压打捞装置9连接好后，打开外部电磁铁控制箱5的开关，电磁铁6产生磁力并吸住已经连接好的连接接头13上端，此时，顶盖10、电磁铁固定座12、电磁铁6、连接接头13和静压打捞装置9连接成为一个整体；

步骤三：向高压舱2的内腔注入Jet-A1号航空煤油，并在高压舱2的内腔中放置数件钻进过程可能会落在孔底的落物，然后通过吊机将已经连接好的顶盖10、电磁铁固定座12、电磁铁6、连接接头13和静压打捞装置9整体放置到高压舱2的内腔中，通过螺丝将高压舱2的顶盖10紧固；

步骤四：通过高压注油器3连接高压舱2侧壁上的一个螺纹孔不断加压，同时记录压力显示器8上的压力值，加到测试所需要的压力值，关闭高压注油器3的阀即可，同时注意所有螺丝紧固的地方是否有漏油的现象，若存在漏油的现象，则通过相应扳手进行紧固；

步骤五：将电磁铁控制箱5的开关关上，电磁铁6失去磁力，此时静压打捞装置9在高压舱2内以自由落体的形式落下，当静压打捞装置9到达底部时，其内部触发开关被打开，孔底落物会由于静压打捞装置9内外的压差作用被吸入到静压打捞装置9的内部；

步骤六：打开高压注油器3的阀，泄压，然后通过电磁铁6将静压打捞装置9吸住并提取上来，接下来就查看静压打捞装置9的实验情况；

步骤七：清理好静压打捞装置9内部后，则可重复步骤一到七进行下一轮测试。

本发明的工作原理：

本发明提供的测试静压打捞装置的实验台及方法，首先在高压舱2内部注满了极地钻探中常用的钻井液Jet-A1号航空煤油，而在高压舱2内部，为了方便控制静压打捞装置9的下放，采用电磁铁6来控制。在将静压打捞装置9放入舱体并将整个高压舱2密封好这个过程，电磁铁6由电磁铁控制箱5控制并一直吸住静压打捞装置9，而在完成好所有的准备工作后，准备下放静压打捞装置9时，断开电磁铁控制箱5开关，此时电磁铁6吸力消失，静压打捞装置9便会在Jet-A1号航空煤油中自由落下，触碰底部，从而静压打捞装置9开始工作。通过这种实验台和实验方法可以在不同压力下对静压打捞装置9进行测试，更加方便，快捷，且结构简单，易操作。

Claims (4)

1.一种测试静压打捞装置的实验台，其特征在于：包括有架体、高压舱、高压注油器、压力传感器和电磁铁控制箱，其中高压舱穿设在架体上，高压舱的侧壁上开设有两个螺纹孔，一个螺纹孔与高压注油器的管路相连通，通过高压注油器向高压舱的内腔注入钻井液，另一个螺纹孔与压力传感器相连接，压力传感器能够测定高压舱内腔的压力，高压舱内腔的顶部设有电磁铁，静压打捞装置设在电磁铁的下部并由电磁铁控制进行固定和下放，电磁铁通过导线与电磁铁控制箱相连接，电磁铁控制箱控制电磁铁的工作。

2.根据权利要求1所述的一种测试静压打捞装置的实验台，其特征在于：所述的高压舱与架体接触的部位设有导正环用于对高压舱的扶正，高压舱的顶盖上设有吊环，高压舱内腔中的钻井液为Jet-A1号航空煤油。

3.根据权利要求1所述的一种测试静压打捞装置的实验台，其特征在于：所述的压力传感器上连接有压力显示器。

4.一种测试静压打捞装置的方法，其特征在于：其方法如下所述：

步骤一：先用吊机将整个高压舱吊起并穿过架体的中间孔，同时将导正环沿着高压舱和架体的缝隙塞进去，从而使高压舱呈竖直状态；

步骤二：然后将高压舱的顶盖卸下，将电磁铁、电磁铁固定座以及高压舱的顶盖依次连接好，同时将电磁铁引出的电线连接至外部的电磁铁控制箱；将连接接头和静压打捞装置连接好后，打开外部电磁铁控制箱的开关，电磁铁产生磁力并吸住已经连接好的连接接头上端，此时，顶盖、电磁铁固定座、电磁铁、连接接头和静压打捞装置连接成为一个整体；

步骤三：向高压舱的内腔注入Jet-A1号航空煤油，并在高压舱的内腔中放置数件钻进过程可能会落在孔底的落物，然后通过吊机将已经连接好的顶盖、电磁铁固定座、电磁铁、连接接头和静压打捞装置整体放置到高压舱的内腔中，通过螺丝将高压舱的顶盖紧固；

步骤四：通过高压注油器连接高压舱侧壁上的一个螺纹孔不断加压，同时记录压力显示器上的压力值，加到测试所需要的压力值，关闭高压注油器的阀即可，同时注意所有螺丝紧固的地方是否有漏油的现象，若存在漏油的现象，则通过相应扳手进行紧固；

步骤五：将电磁铁控制箱的开关关上，电磁铁失去磁力，此时静压打捞装置在高压舱内以自由落体的形式落下，当静压打捞装置到达底部时，其内部触发开关被打开，孔底落物会由于静压打捞装置内外的压差作用被吸入到静压打捞装置的内部；

步骤六：打开高压注油器的阀，泄压，然后通过电磁铁将静压打捞装置吸住并提取上来，接下来就查看静压打捞装置的实验情况；

步骤七：清理好静压打捞装置内部后，则可重复步骤一到七进行下一轮测试。