CN113758735A - 震击器试验装置及其试验方法 - Google Patents

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CN113758735A CN202010503520.XA CN202010503520A CN113758735A CN 113758735 A CN113758735 A CN 113758735A CN 202010503520 A CN202010503520 A CN 202010503520A CN 113758735 A CN113758735 A CN 113758735A
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贺杰新
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Abstract

本发明提供一种震击器试验装置及其试验方法。震击器试验装置包括:支撑单元、试验管以及工具串,试验管可相对于竖直方向倾斜地支撑在支撑单元上,试验管相对于竖直方向的角度可调,试验管内部具有沿其自身长度方向延伸的通道;工具串包括相互串接的震击器和加重杆,工具串可通过钢丝在试验管中进行投捞试验,并且还可以通过调节试验管的角度,实现工具串在不同井斜角度下的投捞试验。本发明能够简化投捞作业过程,耗时较短,效率较高。

Description

震击器试验装置及其试验方法
技术领域
本发明涉及井下作业设备技术领域,特别涉及一种震击器试验装置及其试验方法。
背景技术
在油气田开发过程中,利用震击器能够实现井下遇卡的释放、以及井下工具的更换等井下投捞作业。
目前,通过钢丝将设有震击器和配重的工具串下入井内,工具串在自身重力的作用下被下放到预定工作段,工具串中的震击器对目标井下作业工具进行震击以实现井下作业工具的投捞作业。在油气井是斜井的情况下,由于斜井相对于竖直方向有一定的夹角,工具串的重力在斜井轴向的分解力为促使工具串下放的动力,在斜井的倾斜角度超过某一值时,工具串受到的摩擦力、流体浮力等阻力大于工具串的重力在斜井轴向的分解力,往往会出现工具串还未达到预定工作段即停止的情况。在此情况下,作业人员一般通过回收并收紧钢丝,这样钢丝可将工具串提出,并增加工具串中的配重后重新将工具串下井,如此反复直至工具串顺利到达井下的预定工作段。
然而,在作业现场,尤其是预定工作段的深度较深的情况下,若反复投放工具串,会导致投捞作业过程较为复杂,耗时较长,效率低;或者在某些情况下,即使向工具串上继续添加加重杆,工具串仍无法下行,并且继续增加的加重杆也会使工具串长度过长,导致工具串无法进入斜井中,或即使进入斜井内也无法被提出,导致投捞作业失败。
发明内容
本发明提供一种震击器试验装置及其试验方法,能够简化投捞作业过程,耗时较短,效率较高。
并且,在实际下井之前,将工具串在试验管段上进行充分的试验,可以防止斜井的实际作业中,即使向工具串上继续添加加重杆,工具串仍无法下行,投捞作业失败的情况的发生。
本发明第一方面提供一种震击器试验装置,包括:支撑单元、试验管、以及工具串;试验管可相对于竖直方向倾斜地支撑在支撑单元上,且试验管相对于竖直方向的角度可调,试验管内部具有沿其自身长度方向延伸的通道;工具串包括相互串接的震击器和加重杆,工具串可通过投捞绳实现沿通道的投捞。
在一种可能的实施方式中,支撑单元包括支座和斜支撑架,斜支撑架相对于竖直方向倾斜地设置在支座上,试验管支撑在斜支撑架上。
在一种可能的实施方式中,斜支撑架设有多个相互间隔的固定部,固定部从斜支撑架向斜支撑架侧方伸出,试验管通过多个固定部固定在斜支撑架上。
在一种可能的实施方式中,还包括调整单元,调整单元使斜支撑架的顶端在支座的高度方向上升降,以改变斜支撑架相对于竖直方向的角度。
在一种可能的实施方式中,调整单元包括可收放的调整绳,调整绳绕接在支座上,斜支撑架的顶端连接在调整绳的端部上,以吊挂在支座上。
在一种可能的实施方式中,支撑单元还包括定位件,定位件连接在斜支撑架的底端,且定位件可与支座保持相对固定。
在一种可能的实施方式中,支撑单元还包括水平导轨,水平导轨沿试验管的轴线在地面上的投影的方向延伸,且斜支撑架的底端可沿水平导轨滑动。
在一种可能的实施方式中,震击器试验装置还包括检测单元,检测单元包括力传感器,力传感器连接在震击器的至少一端,以检测震击器的震击力;和/或检测单元包括测距仪,测距仪通过测量投捞绳的收放长度检测工具串的投捞速度。
在一种可能的实施方式中,震击器试验装置还包括钢丝投捞撬,钢丝投捞撬通过投捞绳对工具串施加沿通道轴向上的力。
本发明第二方面提供一种震击器试验装置的试验方法,该方法基于上述的震击器试验装置,震击器试验装置的试验方法包括:
将试验管相对于竖直方向的夹角调整为预设值,将工具串投放至试验管内,并检测工具串是否到达试验管内的预设位置;
若工具串未达到预设位置,则调整工具串所包括的配重。
本发明提供一种震击器试验装置及其试验方法,震击器试验装置包括:支撑单元、试验管以及工具串,试验管可相对于竖直方向倾斜地支撑在支撑单元上,试验管相对于竖直方向的角度可调,试验管内部具有沿其自身长度方向延伸的通道;工具串包括相互串接的震击器和加重杆,工具串可通过投捞绳实现沿试验管的通道的投捞。由于试验管相对于竖直方向的角度可调,因此可以通过逐步改变试验管的角度来模拟工具串在实际井筒中的行进情况。若工具串在试验管的倾斜角度与斜井的最大倾斜角大致一致时,工具串仍能行进到目标工作段,则证明实际作业时,工具串能够到达目标工作段。经过上述震击器试验装置的试验,更容易为工具串选择合适的参数,以减少投捞作业过程中反复投捞的次数,因此耗时较短,效率较高。
本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的震击器试验装置的结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的震击器试验装置中工具串的结构示意图;
图3a为本发明实施例一提供的震击器试验装置的另一角度的结构示意图;
图3b为本发明实施例一提供的震击器试验装置中支座的结构示意图;
图3c为本发明实施例一提供的震击器试验装置中支座的另一角度的结构示意图;
图3d为本发明实施例一提供的震击器试验装置中定位件的结构示意图;
图4为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的流程示意图;
图5为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法中所采用的震击器试验装置的结构示意图;
图6为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图;
图7为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图;
图8为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图;
图9为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图;
图10为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图;
图11为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图。
附图标记说明:
100-震击器试验装置;
10-支撑单元;
11-支座;
111-底座;
112-支腿;
12-斜支撑架;
121-辅助固定部;
13-定位件;
14-水平导轨;
15-滑动小车;
151-滑动轮;
152-固定部;
20-试验管;
21-通道;
30-工具串;
31-震击器;
32-加重杆;
33-投捞绳;
50-检测单元;
51-力传感器;
52-测距仪;
53-绳帽;
54-调整绳;
521-参照盘;
60-钢丝投捞撬。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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
图1为本发明实施例一提供的震击器试验装置的结构示意图,图2为本发明实施例一提供的震击器试验装置中工具串的结构示意图,图3a为本发明实施例一提供的震击器试验装置的另一角度的结构示意图;图3b为本发明实施例一提供的震击器试验装置中支座的结构示意图;图3c为本发明实施例一提供的震击器试验装置中支座的另一角度的结构示意图,图3d为本发明实施例一提供的震击器试验装置中定位件的结构示意图。
参照图1、图2、图3,本申请的震击器试验装置100包括:支撑单元10、试验管20以及工具串30,试验管20可相对于竖直方向倾斜地支撑在支撑单元10上,试验管20相对于竖直方向的角度可调,试验管20内部具有沿其自身长度方向延伸的通道21;工具串30包括相互串接的震击器31和加重杆32,工具串30可通过投捞绳33实现沿试验管20的通道21的投捞。
上述方案中,由于试验管20相对于竖直方向的角度可调,因此可以通过逐步改变试验管20的角度来模拟工具串30在实际井筒中的行进情况。若工具串30在试验管20的倾斜角度与斜井的最大倾斜角大致一致时,工具串30仍能行进到目标工作段,则证明实际作业时,工具串30能够到达目标工作段。经过上述震击器验装置100的试验,更容易为工具串30选择合适的参数,以减少投捞作业过程中反复投捞的次数,因此耗时较短,效率较高。
本申请实施例提供的震击器试验装置100可适用于竖直井、水平井中的竖直部分、或者斜井。尤其适用于斜井的投捞作业。斜井是指在钻井工程中,具有倾斜角度的井。井口与设计目标点不在一条铅垂线上而是按照人为的需要,在一个给定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。一般地面井口到最优造斜点为垂直井,从最优造斜点开始,一直到达目标工作段的过程中,井筒的斜度逐渐增大。
本申请实施例中,支撑单元10是用于支撑整个设备尤其是试验管20的部分。示例性的,参照图1,支撑单元10可以包括:支座11和斜支撑架12,斜支撑架12相对于竖直方向倾斜地设置在支座11上,试验管20支撑在斜支撑架12上。
支座11又可以包括底座111和支腿112,底座111例如可以为框状件、杆状件或者盘状件,底座111可以直接支撑在地面上;支腿112在竖直方向上延伸,其一端固定在底座111上,另一端向底座111上方伸出,以固定斜支撑架12的上部。
或者,参照图3b、图3c,支腿112的底端部可以与底座111相互铰接,这样当支腿112相对于底座111立起,并保持该立起状态时,可以用于对斜支撑架12进行固定。支腿112在非使用状态下,可以被放倒,例如水平放置。
在其它一些示例中,为了增加支座11的稳固性,还可设有若干辅助固定绳(未图示),辅助固定绳连接在支腿112顶部和地面之间,并处于绷紧状态。
本申请实施例中,试验管20支撑在斜支撑架12上,当斜支撑架12移动时,试验管20可以跟随斜支撑架12一起移动。试验管20的轴向和斜支撑架12的延伸方向平行,这样,斜支撑架12的倾斜角度即试验管20的倾斜角度。
示例性的,斜支撑架12可以为框状结构,以尽量减少重量。在斜支撑架12的上表面可设有多个相互间隔的辅助固定部121,辅助固定部121从斜支撑架12向斜支撑架12侧方伸出,试验管20通过多个辅助固定部121固定在斜支撑架12上。例如可以通过焊接的方式将试验管20固定在辅助固定部121上;或者试验管20也可以通过螺栓等紧固件可拆卸地固定在辅助固定部121上。
本申请实施例中,试验管20是中空的管状结构,内部可以具有沿其自身长度方向延伸的通道21,试验管20可以是套筒也可以是油管。试验管20两个端部均具有开口,高度较高一侧的开口可供工具串30进入试验管20。另外,如前所述,通过使斜支撑架12倾斜设置,而使试验管20相对于竖直方向倾斜。同样的,通过调节斜支撑架12的倾斜角度,而使试验管20相对于竖直方向的角度可调。
本申请实施例中,参照图2,工具串30至少包括相互串接的震击器31和加重杆32,工具串30可通过投捞绳33实现沿试验管20的通道21的投捞。当进行投放作业时,例如更换井下作业工具时,震击器31中的冲锤对目标作业工具施加张力,从而进行井下作业工具的安装。加重杆32是为了增加震击器31沿试验管20向下的分力。使工具串30更容易沿着斜井向下移动。本申请实施例中,若工具串30在到达目标工作段的途中停止,可以通过增加工具串30中所包括的加重杆32的重量使工具串30继续沿着试验管20下行。
在其它一些示例中,除了检测工具串30是否达到目标工作段之外,还需要对震击器31施加的震击力进行检测,以确保震击器31的震击力能够将作业工具可靠地安装至工作筒。
由此,震击器试验装置100还可以包括检测单元50,示例性的,检测单元50包括力传感器51,力传感器51连接在震击器31的至少一端,以检测震击器31的震击力。
示例性的,参照图2,工具串30可以包括依次连接的加重杆32、力传感器51、震击器31、力传感器51等。这样,设置在震击器31两端部的力传感器51可以对震击器31朝向上下两个方向的震击力进行测量。
在其它一些示例中,力传感器51背离震击器31的另一端还依次连接有造斜器、投捞工具、气举阀等(未图示)。另外,在加重杆32背离力传感器51的一端连接有绳帽53,投捞绳33一般为钢丝绳,一端和工具串30连接,另一端和钢丝投捞撬60连接,钢丝投捞撬60可以以预定速度收放投捞绳33,以使工具串30能够在试验管20中进行投捞。具体的,参照图3,释放投捞绳33时,工具串30沿着试验管20向斜下方移动,模拟工具串30沿着斜井向井筒下方的移动;钢丝投捞撬60卷起投捞绳33时,工具串30在投捞绳33的带动下,沿着试验管20向斜上方移动,模拟工具串30沿着斜井向井筒上方的移动。
本申请实施例中,参照图1,如前所述,为了使试验管20可相对于竖直方向倾斜地支撑在支撑单元10上,可以使斜支撑架12相对于竖直方向倾斜;为了使试验管20相对于竖直方向的角度可调,可以使斜支撑架12的倾斜角度可调。
示例性的,本实施例的震击器试验装置100,还包括调整单元,调整单元使斜支撑架12的顶端在支座11的高度方向上升降,以改变斜支撑架12相对于竖直方向的角度。具体的,斜支撑架12顶端在竖直方向上升降时,底端相应地向靠近支座11或远离支座11的方向移动,因此可以改变斜支撑架12的倾斜角度。
本申请实施例中,调整单元包括可收放的调整绳54,调整绳54绕接在支座11上,例如在支座11顶端可设有定滑轮,调整绳54绕在定滑轮上。斜支撑架12的顶端连接在调整绳54的端部上,这样可以将斜支撑架12吊挂在支座11上。调整绳54的另一端可以连接在液力绞车上,液力绞车上可以设有卷扬机,以实现对调整绳54的收放操作。
本申请实施例中,为了使斜支撑架12的固定更为稳定,还可以在斜支撑架12的底部,即图1中所示的斜支撑架12的下端设置定位结构,示例性的,支撑单元10还包括定位件13,定位件13连接在斜支撑架12的底端,且定位件13可与支座11保持相对固定。定位件13一端和斜支撑架12的底端连接,另一端通过螺栓等紧固件固定在地面上,或固定在支座11上。即斜支撑架12的位置调整好后,其顶端通过调整绳54固定,底端通过定位件13固定,由此使试验管20固定在预定的角度位置。
在其它一些示例中,为了使调整绳54调整斜支撑架12顶端的过程更为顺畅,支撑单元10还可以包括水平导轨14,水平导轨14沿试验管20的轴线在地面上的投影的方向延伸,且斜支撑架12的底端可沿水平导轨14滑动。这样,在斜支撑架12的顶端在竖直方向上升降时,斜支撑架12的底端沿水平导轨14滑动,可以避免斜支撑架12发生转动、晃动等。
示例性的,支撑单元10还包括滑动小车15,滑动小车15靠地面的一侧连接有可沿水平导轨14滑动的滑动轮151,滑动小车上侧与斜支撑架12的底端铰接,这样,在斜支撑架12的顶端在调整绳54带动下升降时,斜支撑架12的底端通过滑动小车15在水平导轨14上滑动。上述的定位件13可固定在滑动小车15上,以在斜支撑架12调整到合适位置时,使滑动小车15与支座11保持相对固定。
具体的,参照图3d,斜支撑架12的底端可以铰接在滑动小车15上,定位件13使滑动小车15相对于水平导轨14固定,从而可以限制斜支撑架12底端的位移。示例性的,滑动小车15上凸设有固定部152,固定部152上设有贯穿孔,定位件13底部具有卡扣端,定位件13一端穿过固定部152与螺母螺纹连接,并由此相对于固定部152固定,定位件13另一端具有卡扣端,卡扣在水平导轨14上,由此相对于水平导轨14固定,这样定位件13将滑动小车15和水平导轨14相对固定。
本申请实施例中,检测单元50还可包括测距仪52,测距仪52通过测量投捞绳33的收放长度检测工具串30的投捞速度。
例如,在裸露在试验管20外部的投捞绳33上固定参照盘521,通过实时测量投捞绳33的运行距离来计算投捞绳33的速度。由于试验用投捞绳33较短,可忽略弹性形变,故投捞绳33的速度可等效为震击器31的震击速度,也即工具串30的投捞速度。
本实施例中,震击器试验装置100包括支撑单元10、试验管20以及工具串30,试验管20可相对于竖直方向倾斜地支撑在支撑单元10上,试验管20相对于竖直方向的角度可调,试验管20内部具有沿其自身长度方向延伸的通道21;工具串30包括相互串接的震击器31和加重杆32,工具串30可通过投捞绳33实现沿试验管20的通道21的投捞。由于试验管20相对于竖直方向的角度可调,因此可以通过逐步改变试验管20的角度来模拟工具串30在实际井筒中的行进情况。若工具串30在试验管20的倾斜角度与斜井的最大倾斜角大致一致时,工具串30仍能行进到目标工作段,则证明实际作业时,工具串30能够到达目标工作段。经过上述震击器31试验装置100的试验,更容易为工具串30选择合适的参数,以减少投捞作业过程中反复投捞的次数,因此耗时较短,效率较高。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的流程示意图,参照图6所示,本实施例的震击器试验装置的试验方法基于实施例一所述的震击器试验装置,对于震击器试验装置的具体结构、功能、原理等在实施例一中已进行详细说明,此处不再赘述。
震击器试验装置的试验方法包括:
S10、将试验管相对于竖直方向的夹角调整为预设值,将工具串投放至试验管内,并检测工具串是否到达试验管内的预设位置。
S20、若工具串未达到预设位置,则调整工具串所包括的配重。
示例性的,可将试验管相对于竖直方向的夹角调整为斜井的最大倾斜角度值,并将工具串投放至试验管内,并检测工具串是否到达试验管内的预设位置,若工具串已经到达试验管内的预设位置,证明在此配重下,工具串可以达到预设位置。
本申请实施例中,鉴于工具串在实际斜井中可能会受到额外的阻力作用,可以将预设值设定为略大于斜井的最大井斜角度值。
现场中,斜井的倾斜角度从0°逐渐增大到目标倾斜角度。具体的,斜井的倾斜角度从井口开始,对应的倾斜角为0°,然后随着井深的增大,斜井的倾斜角度值逐渐地变化为最大倾斜角度值。为了准确模拟工具串在实际斜井中的下行情况,使试验管相对于竖直方向的倾斜角度值(以下也称为试验管的倾斜角度值)在一定范围内从零开始逐渐增大。
在本申请示例中,可以使试验管相对于竖直方向的倾斜角度值(以下也称为试验管的倾斜角度值)在一定范围内依次变化,例如在“0~斜井的最大井斜角度值”的范围内变化,并随着试验管的倾斜角度值的变化而检测各项参数,并以此实现斜井全部管段的分段模拟。可以理解的是,在本试验中所进行的对各个逐渐增大的角度的试验,在进行试验的角度的数量充分多时,各角度值之间的差值充分小时,可以充分拟合实际斜井的角度变化规律。
经过发明人进行的研究,目前能够满足投捞需求的最大井斜角度为69°,所以此次试验的井斜角度设定在0°~70°范围内。进一步的,投送成功率随着井斜增加而下降,当井斜在20°以内时为80%,井斜在20°~30°时为30%,井斜在30°以上时为0;打捞成功率相比较而言较高,当井斜在50°以内时为80%,井斜在50°以上时打捞成功率下降到30%以下。可见当井斜大于50°投捞成功率将大幅度降低。
本申请的试验过程中,在经过预估或者测量后,得知斜井的最大倾斜角度值是50°的情况下,将试验管的倾斜角度值的范围设置为“0~55°”。
然后使试验管的倾斜角度值从0°开始,以预定规律增加,直至55°,并检测工具串在每个角度值下的下放情况。该预定规律可以是增加的速率逐步放缓,即刚开始相邻角度值差别较大,在临近55°时,相邻角度值差别较小。
图5为本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法中所采用的震击器试验装置的结构示意图。下面结合图5说明本方法的具体的实现过程。
将试验管20的倾斜角度β的范围设置为0°~55°,通过液力绞车(未图示)将试验管20的倾斜角度分别设置为0°、10°、20°、25°、30°、40°、43°、46°、49°、52°、55°,然后测量各角度下工具串30的投送成功率。若在某角度下投送不成功,可适当增加配重值,再次试验,直至所有角度工具串30均可投送至预设位置即可。
本申请实施例中,震击器试验装置100还可以模拟投捞作业,即震击器31到达目标工作段后,对目标作业工具施加足够的震击力,以顺利完成解卡或者目标作业工具的更换。
为此,上述方法还包括:工具串30在试验管20内进行投捞作业时,测量震击器31的震击力;并根据震击力调整工具串30所包括的配重。
这种调整可以包括:若震击器31的震击力小于预设值,则判断为投捞作业有可能失败,需要将工具串30提出并增加配重。
在其它一些示例中,震击器试验装置100的试验方法包括:
使用同一个工具串30,并逐渐改变试验管20的倾斜角度,测量震击器31在不同震击速度情况下的震击力大小。
逐渐改变工具串30的配重,并逐渐改变试验管20的倾斜角度,测量震击器31在不同震击速度情况下的震击力大小。
改变震击器31的类型,逐渐改变工具串30的配重,并改变试验管20的倾斜角度,测量震击器31在不同震击速度情况下的震击力大小。
本申请实施例中,在震击器试验装置100上就可以进行震击器31的投捞震击试验,并且可以通过对试验数据的分析,实现对震击器31的配重、下放速度等各参数敏感性进行分析,并就震击器31的性能参数和适用界限等进行优化。
另外,上述震击器试验装置100还可以包括数据采集下位机、工控机或者笔记本等上位机以及安装在上位机上的斜井投捞试验软件。上位机可以与检测单元电连接,以实现所有测试参数的实时测量和采集集中。
并且本申请中的斜支撑架12可以带动试验管20实现0~90度角度范围内的角度调整。试验管20的总长度应当能够满足震击器31上下震击的需要。
在试验过程中采集到相关数据后还需要对数据进行处理。
具体的,以有效配重为横轴、震击力为纵轴绘制出表示出二者之间关系的曲线。工具串30入井后主要依靠自身重力牵引,只有足够大的重力才可以克服井下流体的阻力和斜井倾斜造成的摩擦力,因此需要适当选择工具串30的配重,研究不同的配重与震击力之间的关系,为合理优化工具组合提供理论依据。
或者,以井斜角度为横轴、以震击力为纵轴绘制出表示出二者之间关系的曲线。在斜井条件下,由于重力分解,导致有效重力载荷较低,研究井斜角度对震击力大小的影响,可以进行常规钢丝投捞技术对斜度适应性分析,确定应用条件和限制因素。
进一步的,以震击速度为横轴、以震击力为纵轴绘制出表示出二者之间关系的曲线。研究震击速度与震击力之间的关系,可用于优化投捞速度,提高钢丝投捞施工作业的可靠性。
示例性的,图6~图11为表示出本发明实施例二提供的震击器试验装置的试验方法的试验结果的曲线图。其中,GZJ(L)-38、GZJ(L)-45分别代表不同型号的震击器。
参照图6,对于相同的震击器,在相同加重杆情况下,向上的震击力随斜井的倾斜角度的增大而降低。其表明,震击力基本不受震击器种类的影响,只和配重有关。
参照图7,对于相同的震击器,在相同加重杆的情况下,向下的震击力随着斜井的倾斜角度的增大而降低,但斜井的倾斜角度达到50°后,无法再进行向下的震击试验。其表明,配重相同的震击器随着斜井的倾斜角度的增大,震击器的摩擦力增加快,震击力下降。
参照图8,示出了斜井的倾斜角度与向上的震击力的关系,对于相同的震击器,在不同配重下,向上的震击力随着井斜的增大而降低。参照图9,示出了斜井的倾斜角度与向下的震击力的关系,对于相同的震击器,在不同配重下,向下的震击力随着斜井的倾斜角度的增大而降低。
参照图10,示出了不同的震击器向上的震击特性曲线,参照图11,示出了不同震击器向下的震击特性曲线。其表明,随着配重增大,震击力在同样的震击速度下产生的向上和向下的震击力增大。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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,而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。
在本发明的描述中,需要理解的是,本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成为一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,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。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种震击器试验装置,其特征在于,包括:支撑单元、试验管以及工具串,所述试验管可相对于竖直方向倾斜地支撑在所述支撑单元上,所述试验管相对于所述竖直方向的角度可调,所述试验管内部具有沿其自身长度方向延伸的通道;所述工具串包括相互串接的震击器和加重杆,所述工具串可通过投捞绳实现沿所述试验管的通道的投捞。
2.根据权利要求1所述的震击器试验装置,其特征在于,
所述支撑单元包括支座和斜支撑架,所述斜支撑架相对于所述竖直方向倾斜地设置在所述支座上,所述试验管支撑在所述斜支撑架上。
3.根据权利要求2所述的震击器试验装置,其特征在于,
所述斜支撑架设有多个相互间隔的固定部,所述固定部从所述斜支撑架向所述斜支撑架侧方伸出,所述试验管通过多个所述固定部固定在所述斜支撑架上。
4.根据权利要求2所述的震击器试验装置,其特征在于,
还包括调整单元,所述调整单元使所述斜支撑架的顶端在所述支座的高度方向上升降,以改变所述斜支撑架相对于所述竖直方向的角度。
5.根据权利要求4所述的震击器试验装置,其特征在于,
所述调整单元包括可收放的调整绳,所述调整绳绕接在所述支座上,所述斜支撑架的顶端连接在所述调整绳的端部上,以吊挂在所述支座上。
6.根据权利要求4所述的震击器试验装置,其特征在于,
所述支撑单元还包括定位件,所述定位件连接在所述斜支撑架的底端,且所述定位件可与所述支座保持相对固定。
7.根据权利要求4所述的震击器试验装置,其特征在于,
所述支撑单元还包括水平导轨,所述水平导轨沿所述试验管的轴线在地面上的投影的方向延伸,且所述斜支撑架的底端可沿所述水平导轨滑动。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的震击器试验装置,其特征在于,
还包括检测单元,
所述检测单元包括力传感器,所述力传感器连接在所述震击器的至少一端,以检测所述震击器的震击力;和/或
所述检测单元包括测距仪,所述测距仪通过测量所述投捞绳的收放长度检测所述工具串的投捞速度。
9.根据权利要求1-4任一项所述的震击器试验装置,其特征在于,
所述震击器试验装置还包括钢丝投捞撬,所述钢丝投捞撬通过所述投捞绳对所述工具串施加沿所述通道轴向上的力。
10.一种震击器试验装置的试验方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-9任一项所述的震击器试验装置,所述方法包括:
将所述试验管相对于竖直方向的夹角调整为预设值,将所述工具串投放至所述试验管内,并检测所述工具串是否到达所述试验管内的预设位置;
若所述工具串未达到预设位置,则调整所述工具串所包括的配重。
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