CN112908088A - 一种钻井模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于化工设备技术领域,提供了一种钻井模拟装置;包括:模拟箱,内部用于盛满有模拟岩土;可移动设置的底座,所述底座与模拟箱之间设置有减震机构,如此减少在移动过程中的振动;模拟钻井部件,固定安装在模拟箱上;以及,用于改变模拟箱内部压力的调节部件;所述调节部件包括设置在模拟箱两侧能够相向同速移动或反向同速移动的两个压板,两个压板上均阵列固定安装有多个加压杆,所述加压杆穿过模拟箱上的通孔设置在模拟箱内部。本发明能够能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。

Description

一种钻井模拟装置
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域,具体是一种钻井模拟装置。
背景技术
钻井就是利用机械设备和相关的技术,从地表向地下将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。石油钻井就是以发现石油、天然气等烃类物质为目的的钻探工程。钻井在石油、天然气工业发展中有着不可替代的重要作用,勘探离不开它,开发也离不开它。正所谓“钻头不到,油气不冒”。
针对当前深部高研磨地层钻井难点和钻井破岩技术的实际情况,亟需发展新的高效破岩技术。目前研究破岩技术的方式主要是通过钻井模拟来进行的。钻井模拟是进行钻井工程设计、钻井压力控制、技术培训和现场施工等的主要手段,钻井模拟装置能够在室内模拟钻井实验。然而,现有技术在模拟高压过程中,通常存在装置内部压力不均的问题,因此现提供一种钻井模拟装置来解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻井模拟装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种钻井模拟装置,包括:模拟箱,内部用于盛满有模拟岩土;
可移动设置的底座,所述底座与模拟箱之间设置有减震机构,如此减少在移动过程中的振动;
模拟钻井部件,固定安装在模拟箱上;
以及,用于改变模拟箱内部压力的调节部件;所述调节部件包括设置在模拟箱两侧能够相向同速移动或反向同速移动的两个压板,两个压板上均阵列固定安装有多个加压杆,所述加压杆穿过模拟箱上的通孔设置在模拟箱内部。
作为本发明进一步的方案:所述模拟箱上还是设置有驱动部件,驱动部件包括转动安装在模拟箱上的驱动盘,所述驱动盘自转动设置,所述驱动盘上对称设置有两个连杆,所述连杆转动安装在驱动盘上,所述连杆远离驱动盘一端转动安装在连接座上,所述连接座固定安装在压板。
作为本发明再进一步的方案:所述模拟箱上还设置有与驱动盘传动连接的转动电机。
作为本发明再进一步的方案:模拟钻井部件包括自转动设置的钻头,所述钻头高度可调设置,所述钻头下端设置于模拟箱内部。
作为本发明再进一步的方案:所述模拟钻井部件还包括固定安装在模拟箱上的升降机构,所述连接杆设置在升降机构的输出端,所述升降机构的输出端还设置有转动组件,所述转动组件与钻头传动连接。
作为本发明再进一步的方案:所述减震机构包括连接杆和齿条,所述连接杆上端通过腰型孔连接在模拟箱底部,所述连接杆上下滑动设置在底座上,所述齿条固定安装在连接杆上,所述齿条两侧设置有用于对不同方向振动进行吸收的减震组件。
作为本发明再进一步的方案:所述模拟箱和模拟箱之间还设置有减震垫。
作为本发明再进一步的方案:所述减震组件包括单向减震齿轮和设置在单向减震齿轮输出端的传动轴,所述传动轴转动安装在底座上,所述传动轴上还设置有用于减震的减震扭簧;两个减震组件上的单向减震齿轮传动方向相反。
作为本发明再进一步的方案:所述减震机构还包括调节部件,所述调节部件包括位置可调的第二齿轮,所述第二齿轮两侧分别设置有与之啮合的第一齿轮,两侧第一齿轮分别安装在两个减震组件上的减震扭簧的一端,所述减震扭簧的另一端固定安装在传动轴上;所述第一齿轮转动安装在底座上。
作为本发明再进一步的方案:所述模拟箱内部阵列设置有多个加热棒。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:当需要增加模拟箱内部压力,两个压板相互靠近且同速移动,使得两侧的加压杆同时向模拟箱内部靠近,进而实现对模拟箱内部压力进行调整,由于两侧加压杆同速同时移动,进而使得模拟箱内部压力比较均匀,进而能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好;同时底座可移动设置,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。本发明能够能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。
附图说明
图1为钻井模拟装置的结构示意图。
图2为钻井模拟装置中减震组件的结构示意图。
图3为钻井模拟装置中驱动部件的结构示意图。
图4为钻井模拟装置中驱动盘的结构示意图。
图中:模拟箱-1、压板-2、加压杆-3、加热棒-4、连接座-5、升降机构-6、钻头-7、连接杆-8、腰型孔-9、减震垫-10、齿条-11、单向减震齿轮-12、底座-13、驱动盘-14、连杆-15、调节电机-16、传动轴-17、减震扭簧-18、第一齿轮-19、第二齿轮-20、支撑滚轮-21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1,本发明实施例1中,为本发明实施例提供的一种钻井模拟装置的结构图,包括:模拟箱1,内部用于盛满有模拟岩土;
可移动设置的底座13,所述底座13与模拟箱1之间设置有减震机构,如此减少在移动过程中的振动;
模拟钻井部件,固定安装在模拟箱1上;
以及,用于改变模拟箱1内部压力的调节部件;所述调节部件包括设置在模拟箱1两侧能够相向同速移动或反向同速移动的两个压板2,两个压板2上均阵列固定安装有多个加压杆3,所述加压杆3穿过模拟箱1上的通孔设置在模拟箱1内部。
如此,当需要增加模拟箱1内部压力,两个压板2相互靠近且同速移动,使得两侧的加压杆3同时向模拟箱1内部靠近,进而实现对模拟箱1内部压力进行调整,由于两侧加压杆3同速同时移动,进而使得模拟箱1内部压力比较均匀,进而能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好;同时底座13可移动设置,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。本发明能够能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。
所述加压杆3阵列设置为多个,进一步的保证模拟箱1内部各个位置压力稳定。
实施例2
请参阅图1、3和4,本实施例2与实施例1的主要区别在于为了能够实现驱动两侧压板2同速同向靠近,因此所述模拟箱1上还是设置有驱动部件,驱动部件包括转动安装在模拟箱1上的驱动盘14,所述驱动盘14自转动设置,所述驱动盘14上对称设置有两个连杆15,所述连杆15转动安装在驱动盘14上,所述连杆15远离驱动盘14一端转动安装在连接座5上,所述连接座5固定安装在压板2,具体的,当驱动盘14转动,带动两侧的连杆15驱动连接座5带动压板2移动,由于两侧连杆15移动距离相同,进而使得两侧的压板2同速和相互靠近,或者相互远离,进而能够保证模拟箱1内部压力稳定。
所述模拟箱1上还设置有与驱动盘14传动连接的转动电机,如此为了驱动驱动盘14转动,调整驱动盘14的位置,为驱动盘14位置调整提供动力。
模拟钻井部件包括自转动设置的钻头7,所述钻头7高度可调设置,所述钻头7下端设置于模拟箱1内部,如此钻头7在下降过程中模拟钻孔。
所述模拟钻井部件还包括固定安装在模拟箱1上的升降机构6,所述连接杆8设置在升降机构6的输出端,所述升降机构6的输出端还设置有转动组件,所述转动组件与钻头7传动连接,如此为钻头7转动提供动力,设置升降机构6使得钻头7在钻井过程中下降。
请参阅图1和2,所述减震机构包括连接杆8和齿条11,所述连接杆8上端通过腰型孔9连接在模拟箱1底部,所述连接杆8上下滑动设置在底座13上,所述齿条11固定安装在连接杆8上,所述齿条11两侧设置有用于对不同方向振动进行吸收的减震组件。通过设置吸收不同方向的减震组件,进而能够实现针对减震,保证减震效果。
所述3模拟箱1和模拟箱1之间还设置有减震垫10,设置减震垫10,用于对模拟箱1进行支撑。
所述减震组件包括单向减震齿轮12和设置在单向减震齿轮12输出端的传动轴17,所述传动轴17转动安装在底座13上,所述传动轴17上还设置有用于减震的减震扭簧18;两个减震组件上的单向减震齿轮12传动方向相反,如此当齿条11向下移动时其中一个单向减震齿轮12将振动传递给传动轴17时,传动轴17上的减震扭簧18进行减震;然后齿条11向上移动时另一个单向减震齿轮12将振动传递给传动轴17时,传动轴17上的减震扭簧18进行减震,一个传动轴17上的减震扭簧18在进行能量释放,如此避免了被吸收的能量再次被传递给模拟箱1,如此能够实现对振动能量的快速吸收。保证减震效果。
为了满足不同减震等级的需求,因此所述减震机构还包括调节部件,所述调节部件包括位置可调的第二齿轮20,所述第二齿轮20两侧分别设置有与之啮合的第一齿轮19,两侧第一齿轮19分别安装在两个减震组件上的减震扭簧18的一端,所述减震扭簧18的另一端固定安装在传动轴17上;所述第一齿轮19转动安装在底座13上;如此当第二齿轮20转动,带动两侧第一齿轮19转动,使得第一齿轮19带动两侧的减震扭簧18位置发生变化,如此实现对减震扭簧18弹性的调整。
所述底座13上还设置有与第二齿轮20传动连接的调节电机16,所述调节电机16用于对第二齿轮20的位置进行调整。
所述底座13底部两侧上有支撑滚轮21,设置支撑滚轮21便于移动。
所述模拟箱1内部阵列设置有多个加热棒4。如此使得模拟箱1内部能够均匀实现高温,进而能够准确的模拟出高温。
本发明的工作原理是:
当需要增加模拟箱1内部压力,驱动盘14转动,带动两侧的连杆15驱动连接座5带动压板2移动,由于两侧连杆15移动距离相同,进而使得两侧的压板2同速和相互靠近,或者相互远离,进而能够保证模拟箱1内部压力稳定,进而实现对模拟箱1内部压力进行调整,由于两侧加压杆3同速同时移动,进而使得模拟箱1内部压力比较均匀,进而能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好;同时底座13可移动设置,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。本发明能够能够模拟出更加真实的内部压力,使得模拟效果更好,满足移动需求,通过设置减震机构,进而能够很好的对设备进行保护。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种钻井模拟装置,其特征在于,包括:模拟箱(1),内部用于盛满有模拟岩土;
可移动设置的底座(13),所述底座(13)与模拟箱(1)之间设置有减震机构,如此减少在移动过程中的振动;
模拟钻井部件,固定安装在模拟箱(1)上;
以及,用于改变模拟箱(1)内部压力的调节部件;所述调节部件包括设置在模拟箱(1)两侧能够相向同速移动或反向同速移动的两个压板(2),两个压板(2)上均阵列固定安装有多个加压杆(3),所述加压杆(3)穿过模拟箱(1)上的通孔设置在模拟箱(1)内部。
2.根据权利要求1所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述模拟箱(1)上还是设置有驱动部件,驱动部件包括转动安装在模拟箱(1)上的驱动盘(14),所述驱动盘(14)自转动设置,所述驱动盘(14)上对称设置有两个连杆(15),所述连杆(15)转动安装在驱动盘(14)上,所述连杆(15)远离驱动盘(14)一端转动安装在连接座(5)上,所述连接座(5)固定安装在压板(2)。
3.根据权利要求2所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述模拟箱(1)上还设置有与驱动盘(14)传动连接的转动电机。
4.根据权利要求1所述的钻井模拟装置,其特征在于,模拟钻井部件包括自转动设置的钻头(7),所述钻头(7)高度可调设置,所述钻头(7)下端设置于模拟箱(1)内部。
5.根据权利要求4所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述模拟钻井部件还包括固定安装在模拟箱(1)上的升降机构(6),所述连接杆(8)设置在升降机构(6)的输出端,所述升降机构(6)的输出端还设置有转动组件,所述转动组件与钻头(7)传动连接。
6.根据权利要求1所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述减震机构包括连接杆(8)和齿条(11),所述连接杆(8)上端通过腰型孔(9)连接在模拟箱(1)底部,所述连接杆(8)上下滑动设置在底座(13)上,所述齿条(11)固定安装在连接杆(8)上,所述齿条(11)两侧设置有用于对不同方向振动进行吸收的减震组件。
7.根据权利要求6所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述(3)模拟箱(1)和模拟箱(1)之间还设置有减震垫(10)。
8.根据权利要求6所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述减震组件包括单向减震齿轮(12)和设置在单向减震齿轮(12)输出端的传动轴(17),所述传动轴(17)转动安装在底座(13)上,所述传动轴(17)上还设置有用于减震的减震扭簧(18);两个减震组件上的单向减震齿轮(12)传动方向相反。
9.根据权利要求8所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述减震机构还包括调节部件,所述调节部件包括位置可调的第二齿轮(20),所述第二齿轮(20)两侧分别设置有与之啮合的第一齿轮(19),两侧第一齿轮(19)分别安装在两个减震组件上的减震扭簧(18)的一端,所述减震扭簧(18)的另一端固定安装在传动轴(17)上;所述第一齿轮(19)转动安装在底座(13)上。
10.根据权利要求1-9任一所述的钻井模拟装置,其特征在于,所述模拟箱(1)内部阵列设置有多个加热棒(4)。
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