CN118292842A - 一种钻柱动态特性测试装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油气钻井工程领域，具体涉及一种钻柱动态特性测试装置及使用方法。钻柱动态特性测试装置包括钻柱、钻头、驱动机构、支撑系统、供液系统以及检测器等部分。钻柱能够在驱动机构的作用下发生旋转而在空气或者液体环境下模拟钻井作业，在此过程中，检测器能够对钻柱的动态特性进行测试，为后续对钻柱的动态特性分析提供准确的数据支持。另外，本发明提供的技术方案结构简单，能够做到与真实钻柱尺寸相同，提高了模拟数据的可靠性。

Description

一种钻柱动态特性测试装置及其使用方法

技术领域

本发明属于油气钻井工程领域，具体涉及一种钻柱动态特性测试装置及其使用方法。

背景技术

在旋转钻井过程中，钻柱会承受到拉、压、弯、扭等复杂载荷的作用，加之井筒的约束，钻柱在井下的受力和运动十分复杂。例如：实践表明，钻井过程中钻柱通常存在振动现象，而钻柱的剧烈振动轻则导致钻具的提前失效，降低钻井效率，增加钻井成本，重则导致钻具和井眼报废，造成巨大的经济损失。

由此可见，准确掌握钻柱的动态特性以及明确钻柱动态特性的变化规律对于实现钻柱井下安全高效钻井具有重要的意义。目前，国内外专家学者对于钻柱动态特性开展了大量的理论及实验研究。通过理论建模对钻柱动态特性进行仿真分析，为认识与控制钻柱的动态特性及其变化提供了理论基础。实验方面，专家学者们按照相似原理，对钻柱尺寸按照一定比例进行缩小，建立了室内模拟实验装置来开展钻柱动态特性研究，为理论模型的验证提供了一定的数据支撑。

但是，在上述模拟实验装置中，模拟钻柱所处的井筒环境通常为空气介质，而不能有效模拟钻井液流体环境，实验结果具有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钻柱动态特性测试装置及其使用方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种钻柱动态特性测试装置，包括：

钻柱，所述钻柱的第一端连接有能够随其转动的钻头；驱动机构，能够带动至少所述钻柱的一部分发生旋转；支撑系统，用于支撑所述钻柱和所述钻头以使所述钻柱和所述钻头保持一定的工作姿态；供液系统，包括至少将所述钻头的一部分包含在内且能够储存钻井液的池槽；以及检测器，其中，至少所述钻柱的一部分在所述驱动机构的作用下发生旋转以模拟钻井作业时，所述检测器能够对所述钻柱的动态特性进行测试。

作为对上述技术方案的拓展，本发明还提供了以下实施例：

所述供液系统包括一端与所述驱动机构相连接，另一端伸入所述池槽内的循环管道，所述驱动机构包括驱动泵，所述驱动泵能够带动所述池槽内的钻井液在所述钻柱和所述循环管道内进行循环，进而带动螺杆旋转。

所述驱动机构包括与所述钻柱的第二端相连接的钻机，所述钻机能够带动所述钻柱旋转。

在所述支撑系统末端的外侧设置有用于调节所述钻头受力大小的变压部，所述变压部包括与所述支撑系统相邻的压力传感器以及设置在所述压力传感器外侧的压力加载装置，其中，通过调节所述压力加载装置所施加压力的大小，能够改变所述钻头受力的大小，进而模拟不同的钻压状况。

所述支撑系统包括钻头支座，所述钻头支座包括钻头支座底盘和钻头支座顶盖，所述钻头支座底盘和所述钻头支座顶盖共同限定了用于容纳所述钻头的空缺部。

所述钻头支座与所述变压部相邻设置，在所述钻头支座的下方设置有导轨，以便于所述钻头支座在所述变压部输出的作用力发生变化时进行移动。

所述支撑系统包括若干钻柱支座，所述钻柱支座包括钻柱支座底盘和钻柱支座顶盖，所述钻柱支座底盘和所述钻柱支座顶盖共同限定了用于容纳所述钻柱的圆柱形空缺部。

所述钻柱支座的高度设定为高于所述钻头支座的高度。

包括控制系统，所述控制系统构造成能够控制所述驱动泵和所述钻机的运行状况。

根据本发明的第二方面，提供了一种如上所述的钻柱动态特性测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：开启并调节所述驱动泵或所述钻机，以使至少部分所述钻柱模拟钻井作业；

步骤二：通过所述检测器对所述钻柱的动态特性进行测试。

作为对上述技术方案的拓展，本发明还提供了以下实施例：

开始所述步骤一之前，在所述池槽内注入钻井液。

在所述步骤一中，开启并调节所述压力加载装置为所述钻柱提供不同的模拟钻压条件。

本发明相比于现有技术的优点是：首先，除了能够在空气环境中作业之外，得益于供液系统与驱动机构的设计，钻柱还能够模拟在液体环境下的钻井作业，从而使得对钻柱的动态特性的测试结果具有更广泛的适用性；其次，本发明中的钻柱可以是包括了钻杆与螺杆的形式，与实际井下钻具组合形式更加接近，具有更优的拟合性，并且能够根据测试需要切换各种钻井形式；再次，本发明提供的测试装置结构简单，能够容易地实现真实钻柱尺寸条件下的模拟测试，从而更准确地反映出钻柱的真实动态特性。

附图说明

图1为根据本发明的钻柱动态特性测试装置的结构示意图；

图2为根据本发明的钻柱动态特性测试装置的侧面结构示意图；

图3为钻头支座底盘的结构示意图；

图4为钻头支座顶盖的结构示意图；

图5为钻头支座顶盖的截面图；

图6为钻杆支座底盘的结构示意图；

图7为钻杆支座顶盖的结构示意图；

图8为钻头的结构示意图。

本申请中，所有附图均为用于说明结构和原理的示意图，并且没有按照实际的尺寸和比例绘制。

图中各个附图标记的含义如下：

1、钻柱；11、第一端；12、第二端；13、螺杆；14、钻杆；2、钻头；21、连接公扣；22、钻头流道；3、驱动机构；31、驱动泵；32、钻机；33、钻机支座；4、支撑系统；41、钻头支座；411、钻头支座底盘；4111、第一主体；4112、第一平面；4113、第一限位槽；4114、第一凹槽；4115、第二凹槽；4116、第三凹槽；4117、第一通孔；4118、第一固定掌；4119、第一螺孔；412、钻头支座顶盖；4121、第二主体；4122、第二平面；4123、第一限位柱；4124、第四凹槽；4125、第五凹槽；4126、第六凹槽；4127、第二通孔；4128、第一提拉把手；42、钻柱支座；421、钻柱支座底盘；4211、第三主体；4212、第三平面；4213、第二限位槽；4214、第七凹槽；4215、第三通孔；4216、第二固定掌；4217、第二螺孔；422、钻柱支座顶盖；4221、第四主体；4222、第四平面；4223、第二限位柱；4224、第八凹槽；4225、第四通孔；4226、第二提拉把手；5、供液系统；51、池槽；52、循环管道；6、检测器；7、变压部；71、压力传感器；72、压力加载装置；73、导轨；8、控制系统；100、钻柱动态特性测试装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行更详细的说明。

根据本发明的第一方面，提供了一种钻柱动态特性测试装置100。

图1为根据本发明的钻柱动态特性测试装置100(以下简称“测试装置100”)的结构示意图。如图所示，测试装置100包括钻柱1、钻头2、驱动机构3、支撑系统4、供液系统5以及检测器6。钻头2连接在钻柱1的第一端11，并且能够在钻柱1的带动下进行旋转。供液系统5包括池槽51，池槽51构造成能够储存钻井液，并且至少能够将钻头2的一部分包含在内。驱动机构3构造成能够带动至少部分钻柱1旋转。钻柱1和钻头2被支撑系统4所支撑，以保持一定的工作姿态。

在具体工作时，首先在池槽51内注入钻井液，之后启动驱动机构3，使至少部分钻柱1在驱动机构3的作用下发生旋转以模拟钻井作业。由于池槽51至少能够将钻头2的一部分包含在内，所以利用池槽51内的钻井液，能够为钻柱1模拟存在液体的钻井环境。当钻柱1开始旋转后，检测器6开始对钻柱1的动态特性进行实时测量和记录存储。待测试结束后，读取检测器6中记录的数据，以此数据为基础可对钻柱1的动态特性进行分析。在本发明的另一个实施例中，池槽51内也可以不加入钻井液，以模拟空气钻井环境。

由以上描述可知，根据本发明的测试装置100所测得的数据具有更广泛的适用性，从而有利于工作人员更真实全面地掌握钻柱1的动态特性及其变化规律，为指导钻柱1的安全高效钻井提供更坚实的数据基础。

在本发明的一个实施例中，为了便于检测器6对钻柱1动态特性的测试，检测器6被设置在钻柱1上。

进一步地，在本发明的另一个实施例中，检测器6为振动传感器。通过这种设计，能够通过检测器6对钻柱1的振动特征进行测试与分析。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，供液系统5包括循环管道52。循环管道52的一端与驱动机构3相连接，并穿过驱动机构3而通向钻柱1内部的液体通道，另一端伸入池槽51内。驱动机构3包括驱动泵31，当驱动泵31开启后，能够带动池槽51内的钻井液在钻柱1和循环管道52内进行循环。在钻井液的作用下，设置于钻柱1下端的螺杆13开始旋转，进而带动与其相连接的钻头2旋转。通过这种设计，使得测试装置100能够模拟液体环境下的滑动钻井工况，扩大了测试装置100所能模拟测试的数据范围。

进一步地，在本发明的一个实施例中，为了使循环管道52的结构尽量地简单，可将驱动泵31设置在循环管道52上。

进一步地，在本发明的一个实施例中，驱动机构3包括与钻柱1的第二端12相连接的钻机32，钻机32能够带动钻柱1旋转。具体来说，钻柱1包括设置在其下部的螺杆13和连接在螺杆13上方的钻杆14，螺杆13包括处于其内部的螺旋形的转子和处于转子外侧的筒状的定子，定子与钻杆14为固定连接。钻机32连接在钻杆14的自由端处，转子通过钻头2上的连接公扣21与钻头2相连接，并且定子与转子的加工螺纹使得转子具备单向的自由转动功能。优选地，当转子顺时针旋转时，能够带动钻头2发生旋转，定子不旋转；当定子顺时针旋转时，能够带动转子旋转，从而带动钻头发生旋转。在该实施例中，钻机32带动钻杆14发生旋转，钻杆14依次带动定子和转子旋转，从而带动钻头2发生旋转，以进行模拟钻井作业。通过这种设计，使得测试装置100能够模拟钻杆14与定子、转子同时旋转时的旋转钻井工况，扩大了测试装置100所能模拟测试的数据范围。

进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，为了与倾斜设置的钻柱1进行匹配安装，也出于操作安全性的考虑，在钻机32的下方设置有具有一定高度的钻机支座33。

更进一步地，在本发明的一个优选实施例中，循环管道52的一端与钻机32相连接并通过钻机32与钻柱1内部的液体通道相连通。

如图1和图2所示，根据本发明，在支撑系统4末端的外侧设置有变压部7。变压部7包括与支撑系统4相邻设置的压力传感器71以及设置在压力传感器71外侧的压力加载装置72。通过调节压力加载装置72所施加压力的大小，支撑系统4能够沿着钻柱1在水面方向的投影方向发生移动，进而使得被支撑系统4所支撑包裹的钻头2的受力大小得到调节，从而使得测试装置100能够模拟不同的钻压状况。压力传感器71能够对上述过程中的压力数值以及变化情况进行显示和监测。通过这种设置，使得测试装置100能够模拟钻压条件不同的工况，提高了测试装置100模拟真实钻井环境的能力，扩大了测试装置100的测试范围，增强了测试装置100所测得数据的可靠性。

如图2至图5所示，在本发明的一个实施例中，支撑系统4包括钻头支座41。钻头支座41包括钻头支座底盘411和钻头支座顶盖412，钻头支座底盘411和钻头支座顶盖412共同限定了用于容纳钻头2的空缺部。通过钻头支座41的设计，一方面对钻头2起到了支撑作用，使钻头2能够保持一定的工作姿态。另一方面通过对钻头支座41施加不同的压力，能够使钻头2的受压状况也发生变化，产生如上所述的变压部7与支撑系统4相结合所能带来的技术效果。

进一步地，在本发明的一个实施例中，为了方便压力的传递，减少中间介质对力的损耗，钻头支座41与变压部7相邻设置。并且，在钻头支座41的下方设置有导轨73。具体作业中，在调节压力前，首先使钻头支座41与支撑面之间处于无固定状态，以使其在受力后易于在导轨73上进行滑动。在调节压力后，将钻头支座41固定于支撑面上，以使钻头2维持该种受力状态进行测试。通过导轨73的设置，相比于将钻头支座41直接放置在支撑平面上，在很大程度上减小了钻头支座41发生移动时所受到的摩擦力，使得当变压部7对钻头支座41的作用力发生变化时，钻头支座41的移动更加地方便快捷，增强了测量装置100运行的流畅性，提高了工作效率。

进一步地，在本发明的一个实施例中，钻头支座底盘411包括第一主体4111，在第一主体4111的上方设置有倾斜的第一平面4112，并且第一平面4112的倾斜角度可以根据测试需要进行调节。在第一主体4111的两侧设置有两个第一限位槽4113。在第一平面4112上依次连接设置有半圆柱形的第一凹槽4114、半球形的第二凹槽4115以及半圆柱形的第三凹槽4116，其中第一凹槽4114的直径大于第三凹槽4116的直径，第二凹槽4115的直径大于第一凹槽4114的直径。第一通孔4117贯穿两个第一限位槽4113。

钻头支座顶盖412包括第二主体4121，在第二主体4121的下方设置有与第一平面4112相对应的第二平面4122，在第二主体4121的下方还连接有与第一限位槽4113相对应的两个第一限位柱4123。在第二平面4122上依次连接设置有与第一凹槽4114、第二凹槽4115和第三凹槽4116分别对应的第四凹槽4124、第五凹槽4125和第六凹槽4126。在两个第一限位柱4123上都设置有与第一通孔4117相对应的第二通孔4127。

在具体安装时，首先将钻头支座底盘411与钻头支座顶盖412按照对应关系进行组装。第一凹槽4114与第四凹槽4124组合后，两者内部形成有用于容纳钻柱1的圆柱形空缺部。第二凹槽4115与第五凹槽4125组合后，两者内部形成有用于容纳钻头2的球形空缺部。第三凹槽4116与第六凹槽4126组合后，两者内部形成有便于钻井液循环流通的流道。之后，将长螺钉贯穿进入第二通孔4127和第一通孔4117，将钻头支座底盘411和钻头支座顶盖412连接在一起。通过上述设计及组合方式，将对钻头2起到支撑和包裹作用的钻头支座底盘411和钻头支座顶盖412牢固地连接在了一起。并且由于第一凹槽4114与第三凹槽4116的直径都小于第二凹槽4115的直径，所以还能够起到限制钻头2轴向移动的作用。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第三凹槽4116与第六凹槽4126的内径优选与钻头流道22的内径相同，以实现钻柱1内钻井液的顺利循环。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第二凹槽4115与第五凹槽4125的直径稍大了钻头2的直径，以使钻头2在钻头支座41内能够顺利地进行旋转。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在第一主体4111的下端设置有若干第一固定掌4118，在每个第一固定掌4118上都设置有第一螺孔4119，通过将螺栓穿过第一螺孔4119并与支撑面相连接的方式，能够将钻头支座底盘411固定连接于支撑面上，从而将由钻头支座底盘411和钻头支座顶盖412组装起来的钻头支座41固定连接在支撑面上。

进一步地，在本发明的一个优选实施例中，第一固定掌4118的数量为四个，且设置在第一主体4111的四个角处。

更进一步地，在本发明的一个实施例中，在第二主体4121的上方设置有第一提拉把手4128。通过这种设计，工作人员能够方便地对钻头支座顶盖412进行移动、组装等操作。优选地，第一提拉把手4128设置为两个，两者对齐排布，并且都与钻柱1在水平方向上的投影方向平行布置。

如图6和图7所示，在本发明的一个实施例中，支撑系统4包括若干钻柱支座42。钻柱支座包括钻柱支座底盘421和钻柱支座顶盖422，钻柱支座底盘421和钻柱支座顶盖422共同限定了用于容纳钻柱1的圆柱形的空缺部。通过这种设计，使得钻柱1有了固定的支撑，使其能够保持稳定的工作姿态以模拟钻井作业。

进一步地在，在本发明的一个实施例中，钻柱支座底盘421包括第三主体4211，在第三主体4211的上方设置有倾斜的第三平面4212，并且第三平面4212的倾斜角度可以根据测试需要进行调节。在第三主体4211的两侧设置有两个第二限位槽4213。在第三平面4212上设置有半圆柱形的第七凹槽4214，由于第七凹槽4214具有承载钻柱1的作用，所以钻柱1的倾斜角度等于第七凹槽4214的倾斜角度。第三通孔4215贯穿两个第二限位槽4213。

钻柱支座顶盖422包括第四主体4221，在第四主体4221的下方设置有与第三平面4212相对应的第四平面4222，在第四主体4221的下方还连接有与第二限位槽4213相对应的两个第二限位柱4223。在第四平面4222上设置有与第七凹槽4214对应的第八凹槽4224。在两个第二限位柱4223上都设置有与第三通孔4215相对应的第四通孔4225。

在具体安装时，首先将钻柱支座底盘421与钻柱支座顶盖422按照对应关系进行组装。第七凹槽4214和第八凹槽4224组合后，两者的内部形成有用于容纳钻柱1的圆柱形空缺部。之后，将长螺钉贯穿通过第四通孔4225和第三通孔4215，将钻柱支座底盘421和钻柱支座顶盖422连接在一起。通过上述设计，将对钻柱1起到支撑作用的钻柱支座底盘421和钻柱支座顶盖422牢固地连接在了一起。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第七凹槽4214的轴线与第三平面4212重合设置，相应地，第八凹槽4224的轴线与第四平面4222也重合设置。通过这种设计，方便了钻柱支座底盘421和钻柱支座顶盖422的加工。

进一步地，在本发明的一个实施例中，为了更真实地模拟钻井环境，第七凹槽4214和第八凹槽4224的内径与真实井筒内径相同。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在第三主体4211的下端设置有若干第二固定掌4216，在每个第二固定掌4216上都设置有第二螺孔4217，通过将螺栓穿过第二螺孔4217并与支撑面相连接的方式，能够将钻柱支座底盘421固定连接于支撑面上，从而将由钻柱支座底盘421和钻柱支座顶盖422组装起来的钻柱支座42固定连接在支撑面上。

进一步地，在本发明的一个优选实施例中，第二固定掌4216的数量为四个，且设置在第三主体4211的四个角处。

更进一步地，在本发明的一个实施例中，在第四主体4221的上方设置有第二提拉把手4226。通过这种设计，工作人员能够方便地对钻柱支座顶盖422进行移动、组装等操作。优选地，第二提拉把手4226设置为两个，两者对齐排布，并且都与钻柱1在水平方向上的投影方向平行布置。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，为了更真实地模拟钻井作业中钻柱1与钻头2的倾斜角度，钻柱支座42的高度设定为高于钻头支座41的高度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，钻柱支座42设置为四个。四个钻柱支座42内部的第三平面4212的倾斜角度相同，但高度均不相同，并且依照距离钻头支座41越远，高度越高的方式排布。通过这种设置，钻柱1被四个钻柱支座42包含在内，一方面增加了钻柱1支撑部分的稳定性，另一方面也增加了钻柱1和钻柱支座42之间的接触面积，更真实地模拟了钻井环境，从而使得测试结果的可靠性更高。

进一步地，在本发明的一个实施例中，池槽51构造为长方体，并且钻头支座41和四个钻柱支座42都被池槽51包括在内。通过这种设置，大部分钻柱1也被池槽51包含在内，当池槽51内注入钻井液后，能为钻柱1模拟更接近于真实情况的钻井环境，从而提高了测试装置100测试结果的可靠性。

更进一步地，在本发明的一个实施例中，钻头支座41和四个钻柱支座42通过螺栓与第一固定掌4118和第二固定掌4216相结合的方式固定在池槽51的底面上。

如图1所示，在本发明的另一个实施例中，测量装置100还包括控制系统8。控制系统8分别与驱动泵31和钻机32电连接，能够控制驱动泵31和钻机32的运行状况。通过这种集成式的设计，能够实现在一个控制面板上对驱动泵31和钻机32进行操作，有利于提高测试装置100的安全性以及操作的便捷性。

根据本发明的测试装置100，除了能够在空气环境中作业之外，得益于驱动机构3和供液系统5的设置，还能够实现钻柱1在液体环境下动态特性的直观观察和实时测量，有利于全面充分地了解钻柱1在井下的运动机制。并且，本发明中的钻柱1可以为钻杆13和螺杆14相结合的形式，能够根据测试需要切换各种钻井形式，与现有井下钻具组合形式更加接近，具有更优的拟合性。另外，测试装置100结构简单，能够容易地实现真实钻柱尺寸条件下的模拟测试，从而更准确地反映出钻柱1的动态特性。

根据本发明的第二方面，提供了一种如上所述的测试装置100的使用方法。

测试装置100的使用方法包括以下步骤：

步骤一：开启并调节驱动泵31或钻机32，以使至少部分钻柱1进行模拟钻井作业；

步骤二：通过检测器6对钻柱1的动态特性进行测试。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在进行步骤一之前，在池槽51内注入钻井液。

更进一步地，在本发明的一个实施例中，在步骤一中，开启并调节压力加载装置72为钻柱1提供不同的模拟钻压条件。

下面将分别介绍各种操作方法能够实现的钻井工况：

当池槽51内注入钻井液时，单独开启钻机32，钻机32能够带动钻柱1旋转，以模拟在液体环境中无螺杆时的旋转钻井工况。

当池槽51内注入钻井液时，单独开启驱动泵31，则池槽51内的液体驱动钻柱1下段中螺杆14的转子旋转，钻柱1上段部分以及螺杆14中的定子部分不旋转，以模拟滑动钻井工况。

当池槽51内没有注入钻井液时，单独开启钻机32，钻机32能够带动钻柱1旋转，以模拟空气钻井工况。

在上述钻井工况中，都可以利用压力加载装置72来调节钻头2所受到的压力的大小，从而为钻柱1提供钻压不同的模拟钻井工况。

在上述钻井工况中，都可以调节驱动泵31、钻机32的功率大小来获得不同的液体循环流量以及转速大小，从而影响到钻柱1和钻头2的转速等因素，以模拟钻柱1在不同的地质状况和钻井液排量条件下对应的钻井工况。

根据本发明的测试装置100的使用方法能够实现如上所述的根据本发明的测试装置100的技术效果，在此不再赘述。

本申请中，方位用语“上”、“下”、“内”、“外”等的具体含义以图1中测试装置100的绘制状态为参考。

最后需要说明的是，虽然已经参考优选实施方式对本发明进行了详细地描述，但在不脱离本发明范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种钻柱动态特性测试装置，包括：

钻柱(1)，所述钻柱(1)的第一端(11)连接有能够随其转动的钻头(2)；

驱动机构(3)，能够带动至少所述钻柱(1)的一部分发生旋转；

支撑系统(4)，用于支撑所述钻柱(1)和所述钻头(2)以使所述钻柱(1)和所述钻头(2)保持一定的工作姿态；

供液系统(5)，包括至少将所述钻头(2)的一部分包含在内且能够储存钻井液的池槽(51)；以及检测器(6)，

其中，至少所述钻柱(1)的一部分在所述驱动机构(3)的作用下发生旋转以模拟钻井作业时，所述检测器(6)能够对所述钻柱(1)的动态特性进行测试。

2.根据权利要求1所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：所述供液系统(5)包括一端与所述驱动机构(3)相连接，另一端伸入所述池槽(51)内的循环管道(52)，所述驱动机构(3)包括驱动泵(31)，所述驱动泵(31)能够带动所述池槽(51)内的钻井液在所述钻柱(1)和所述循环管道(52)内进行循环，进而带动螺杆(13)旋转。

3.根据权利要求2所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括与所述钻柱(1)的第二端(12)相连接的钻机(32)，所述钻机(32)能够带动所述钻柱(1)旋转。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：在所述支撑系统(4)末端的外侧设置有用于调节所述钻头(2)受力大小的变压部(7)，所述变压部(7)包括与所述支撑系统(4)相邻的压力传感器(71)以及设置在所述压力传感器(71)外侧的压力加载装置(72)，其中，通过调节所述压力加载装置(72)所施加压力的大小，能够改变所述钻头(2)受力的大小，进而模拟不同的钻压状况。

5.根据权利要求4所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：所述支撑系统(4)包括钻头支座(41)，所述钻头支座(41)包括钻头支座底盘(411)和钻头支座顶盖(412)，所述钻头支座底盘(411)和所述钻头支座顶盖(412)共同限定了用于容纳所述钻头(2)的空缺部。

6.根据权利要求5所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：所述钻头支座(41)与所述变压部(7)相邻设置，在所述钻头支座(41)的下方设置有导轨(73)，以便于所述钻头支座(42)在所述变压部(7)输出的作用力发生变化时进行移动。

7.根据权利要求6所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：所述支撑系统(4)包括若干钻柱支座(42)，所述钻柱支座(42)包括钻柱支座底盘(421)和钻柱支座顶盖(422)，所述钻柱支座底盘(421)和所述钻柱支座顶盖(422)共同限定了用于容纳所述钻柱(1)的圆柱形空缺部。

8.根据权利要求7所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：所述钻柱支座(42)的高度设定为高于所述钻头支座(41)的高度。

9.根据权利要求8所述的钻柱动态特性测试装置，其特征在于：包括控制系统(8)，所述控制系统(8)构造成能够控制所述驱动泵(31)和所述钻机(32)的运行状况。

10.一种根据权利要求4至9中任一项所述的钻柱动态特性测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：开启并调节所述驱动泵(31)或所述钻机(32)，以使至少部分所述钻柱(1)模拟钻井作业；

步骤二：通过所述检测器(6)对所述钻柱(1)的动态特性进行测试。

11.根据权利要求10所述的钻柱动态特性测试装置的使用方法，其特征在于：开始所述步骤一之前，在所述池槽(51)内注入钻井液。

12.根据权利要求10或11所述的钻柱动态特性测试装置的使用方法，其特征在于：在所述步骤一中，开启并调节所述压力加载装置(72)为所述钻柱(1)提供不同的模拟钻压条件。