CN203465101U - 连续管冲击锤模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续管冲击锤模拟试验装置，包括竖立设置的试验架，试验架的支撑台面竖直放置有实验用的冲击锤，冲击锤的上端进水接口通过压力管线与水压泵连通；冲击锤的下端回水接口通过回水管与水箱连通；根据实验方式的不同，冲击锤的下端分别与配重块或弹簧支撑装置连接。本实用新型的装置，采用了水压泵向冲击锤打水压的方式，实现了流体驱动冲击锤冲击的功能，并通过施加反作用力实现冲击锤向上或向下模式的冲击。水压泵的压力和流体均可调节，以便得出在不同压力和流量下的冲击力和冲击频率。

Description

连续管冲击锤模拟试验装置

技术领域

本实用新型属于石油钻采装备技术领域，涉及一种连续管冲击锤模拟试验装置。

背景技术

连续管冲击锤是一种连续管修井作业的重要配套工具，主要靠流体来驱动，其中包括水、泡沫和氮气等流体，它被连接到连续管串中，和其它工具一起共同完成打捞落鱼、震击解卡等作业。

但是现有的连续管冲击锤功能比较单一，在实际施工过程中，不能实现多种操作，影响了工作效率，如果能与旋转工具、打捞震击器或两者的组合进行配套，则冲击锤的功能还能得到进一步增强。

连续管冲击锤具有广泛的使用用途，其主要运用有以下几点：

1）打捞：可以使用液压或机械钢缆提升工具。工具必须有足够的流体出口，这样才不会在工具内部形成背压。当使用机械钢缆提升工具时，需要在冲击锤底部与提升工具之间装一个排出短节。2）在斜井或水平井中放置堵头或钢缆控制机构，根据井的斜度和连续管尺寸，在向下冲击模式中使用加速器或减震器能获得更为理想的操作效果。3）滑套的上下移动。4）胀开受挤压管柱或井壁缩颈段。5）能够与顿钻打捞工具组合使用以击碎井底零星落物。

但是，现有的连续管冲击锤没有一个有效的模拟试验装置，导致连续管冲击锤的使用没有一个可靠的依据。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连续管冲击锤模拟试验装置，解决了现有技术中连续管冲击锤不能进行冲击试验的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种连续管冲击锤模拟试验装置，包括竖立设置的试验架，试验架的支撑台面竖直放置有实验用的冲击锤，冲击锤的上端进水接口通过压力管线与水压泵连通；冲击锤的下端回水接口通过回水管与水箱连通；根据实验方式的不同，冲击锤的下端分别与配重块或弹簧支撑装置连接。

本实用新型的连续管冲击锤模拟试验装置，其特点还在于：

压力管线中设置有压力表，在回水管中设置有流量计。

弹簧支撑装置的结构是，包括上接头，上接头下端与内套管螺纹连接，内套管下端与内密封套螺纹连接，内密封套上端扣盖有弹簧压紧环，弹簧压紧环与上接头之间的内套管上套装有弹簧，弹簧压紧环向下与下接头螺纹套接，下接头的内圆表面与内密封套的外圆表面之间为滑动密封；上接头、内套管、内密封套和下接头的内腔依次贯通，下接头设置有对外的接口。

本实用新型的有益效果是，采用了水压泵向冲击锤打水压的方式，实现了流体驱动冲击锤冲击的功能，并通过施加反作用力实现冲击锤向上或向下模式的冲击。水压泵的压力和流体均可调节，以便得出在不同压力和流量下的冲击力和冲击频率。冲击力可有效通过施加的反作用力得出，压力、流体和冲击频率均能直接测得，并建立其关系式。

试验分为向上冲击模式和向下冲击模式，试验模拟冲击锤在不同冲击模式下的冲击力和冲击频率，并建立冲击力和冲击频率与流体压力和流量之间的关系，准确、直观的得出连续管冲击锤在不同模式下的冲击力和冲击频率，并列出冲击力和冲击频率与流体压力和流量之间的关系，为用户提供可靠的性能参数和使用依据。

附图说明

图1是本实用新型装置的向上冲击模式结构示意图；

图2是本实用新型装置的向下冲击模式结构示意图；

图3是本实用新型装置中的弹簧支撑装置的结构示意图。

图中，1.试验架，2.冲击锤，3.水压泵，4.水箱，5.压力管线，6.压力表，7.流量计，8.配重块，9.弹簧支撑装置，9-1.上接头，9-2.内套管，9-3.弹簧，9-4.弹簧压紧环，9-5.内密封套，9-6.下接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

以下文本中的“连续管冲击锤”均简称“冲击锤”。

参照图1、图2，本实用新型实验装置的结构是，包括竖立设置的试验架1，试验架1的支撑台面（夹持口中）竖直放置有实验用的冲击锤2，冲击锤2的上端进水接口通过压力管线5与水压泵3连通，在压力管线5中设置有压力表6；冲击锤2的下端回水接口通过回水管与水箱4连通，该回水管中设置有流量计7；根据实验方式的不同，冲击锤2的下端分别与配重块8或弹簧支撑装置9连接。

参照图3，弹簧支撑装置9的结构是：包括上接头9-1，上接头9-1下端与内套管9-2螺纹连接，内套管9-2下端与内密封套9-5螺纹连接，内密封套9-5上端扣盖有弹簧压紧环9-4，弹簧压紧环9-4与上接头9-1之间的内套管9-2上套装有弹簧9-3，弹簧压紧环9-4向下与下接头9-6螺纹套接，下接头9-6的内圆表面与内密封套9-5的外圆表面之间为滑动密封；上接头9-1、内套管9-2、内密封套9-5和下接头9-6的内腔依次贯通，下接头9-6设置有对外的接口。

弹簧支撑装置9接入系统后，上接头9-1与冲击锤2的下端连接，下接头9-6与回水管连接，形成封闭的水循环管路。使用时，通过调节弹簧压紧环9-4和下接头9-6之间的螺纹旋合长度来调节弹簧9-3的压缩行程，实现作用力的增减，作用力通过弹簧压缩量计算得出。

参照图1，本实用新型连续管冲击锤采用向上冲击模式时，利用配重块8提供向下的作用力，并通过增加或减少配重块的个数，实现作用力的增减，作用力等于配重块8的总重量。

参照图2，本实用新型连续管冲击锤采用向下冲击模式时，采用弹簧支撑装置9提供向上的作用力，并通过调节弹簧的压缩量，实现作用力的增减。

本实用新型的工作原理是，

第一种、连续管冲击锤进行向上冲击试验时，冲击锤2下端悬挂一定重量的配重块8，将冲击锤2的锤头拉到最底端。开启水压泵3，进行打水压；慢慢调节水压泵3的压力和流量，直至冲击锤2的锤头开始冲击，并记录此时的冲击力、冲击频率、压力和流量；然后停止水压泵3，增加配重块8的配重，再启动水压泵3打压，记录数据，以此类推，直至得出连续管冲击锤向上冲击模式的最大冲击力和最大冲击频率。

第二种、连续管冲击锤进行向下冲击试验时，冲击锤2的下端安装弹簧支撑装置9，调节弹簧压紧环12使弹簧11将冲击锤头顶到最上端。开启水压泵3，进行打水压；慢慢调节水压泵3的压力和流量，直至冲击锤2的锤头开始冲击，并记录此时的冲击力（冲击力通过弹簧计算得出）、冲击频率、压力和流量；然后停止水压泵3，调节弹簧11的上顶力，再启动水压泵3打压，记录数据，以此类推，直至得出连续管冲击锤向下冲击模式的最大冲击力和最大冲击频率。

试验中采用水压泵3向冲击锤2打水压的方式，依靠流体压力和冲击来驱动冲击锤2的工作原理，试验装置可通过调节水压泵3的压力和流量来调节冲击锤2的冲击力和冲击频率。试验架1做为冲击锤2的安装基础，配重块8、弹簧支撑装置9为其提供反向作用力，实现冲击锤2向上或向下冲击的模式。

Claims (3)

1.一种连续管冲击锤模拟试验装置，其特点在于：包括竖立设置的试验架（1），试验架（1）的支撑台面竖直放置有实验用的冲击锤（2），冲击锤（2）的上端进水接口通过压力管线（5）与水压泵（3）连通；冲击锤（2）的下端回水接口通过回水管与水箱（4）连通；

根据实验方式的不同，冲击锤（2）的下端分别与配重块（8）或弹簧支撑装置（9）连接。

2.根据权利要求1所述的连续管冲击锤模拟试验装置，其特点在于：所述的压力管线（5）中设置有压力表（6），在回水管中设置有流量计（7）。

3.根据权利要求1或2所述的连续管冲击锤模拟试验装置，其特点在于：所述的弹簧支撑装置（9）的结构是，包括上接头（9-1），上接头（9-1）下端与内套管（9-2）螺纹连接，内套管（9-2）下端与内密封套（9-5）螺纹连接，内密封套（9-5）上端扣盖有弹簧压紧环（9-4），弹簧压紧环（9-4）与上接头（9-1）之间的内套管（9-2）上套装有弹簧（9-3），弹簧压紧环（9-4）向下与下接头（9-6）螺纹套接，下接头（9-6）的内圆表面与内密封套（9-5）的外圆表面之间为滑动密封；上接头（9-1）、内套管（9-2）、内密封套（9-5）和下接头（9-6）的内腔依次贯通，下接头（9-6）设置有对外的接口。

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