CN218865740U - 一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，包括稳定底座，所述稳定底座的顶端设置有测量试验仓，所述测量试验仓的中部设置有中部钻井孔，所述中部钻井孔的侧壁设置有侧边填充仓，所述侧边填充仓的内部安装有加热管，本实用新型通过在测量试验仓内设置有地质模拟层,在地质模拟层内设置有加热管，通过加热管对地质模拟层的加热，能够更加贴合实际钻井中的地质高温情况，使得转动钻杆上固定的堵漏材料体与地质模拟层之间转动摩擦，从而较为真实的对堵漏材料体在转动过程中受到的摩擦力进行试验，进而在堵漏材料体上得到滚动摩擦时产生的摩擦测量系数，从而为用户提供较为准确的摩擦系数数值，方便用户的对比使用。

Description

一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置

技术领域

本实用新型涉及钻井勘探技术领域，具体涉及一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置。

背景技术

随着世界对油气资源的需要量不断增大与常规油气资源衰竭，油气勘探开发领域逐渐走向了深层超深层，相当一部分井的井底温度已超过150℃。另外随着地热井钻探也越来越多，部分井的井底温度甚至超过了300℃。目前在高温地层钻井中，漏失问题显著，常规封堵手段难以奏效，这是由于高温环境中，堵漏材料的性能及其形成的封堵带结构稳定性很难保证。而保持岩石表面与堵漏材料之间的高摩擦系数是保持封堵带稳定性的关键。因此设计模拟高温地层环境的堵漏材料滑动/滚动摩擦系数测量装置，形成滚动/滑动摩擦系数测量方法对高温环境下解决井漏问题以及储层保护有着重要的意义。

现有专利申请号为2172128171.1的一种钻井堵漏材料摩擦系数测量装置，本实用新型公开了一种钻井堵漏材料摩擦系数测量装置，涉及油气井工程中工作液漏失控制领域。本实用新型的测量装置可以有效堵漏材料摩擦系数测量，仪器自动化程度高、可重复性强，能够模拟实际摩擦条件下的地层高温与流体环境，可以为钻井过程中堵漏材料的筛选提供参考依据。

上述专利中还存在有其他的缺陷，上述专利不能模拟实际情况中的堵漏材料转动时的摩擦状况，没有针对堵漏材料随着钻杆的转动而转动所产生的滚动摩擦模拟，进而测量不出滚动状态下堵漏材料的摩擦系数测量数值，无法为用户的选择提供准确参考。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，解决上述背景中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：

本实用新型提供了一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，包括稳定底座，所述稳定底座的顶端设置有测量试验仓，所述测量试验仓的中部设置有中部钻井孔，所述中部钻井孔的侧壁设置有侧边填充仓；

所述侧边填充仓的内部安装有加热管，所述稳定底座的外侧设置有电源插座，所述加热管与所述电源插座之间通过连接线相连，所述侧边填充仓的内部填充有地质模拟层，所述中部钻井孔的底端设置有旋转承托板，所述旋转承托板与所述中部钻井孔的底部转动相连，所述测量试验仓的顶部设置有驱动电机，所述中部钻井孔内插设有转动钻杆，所述驱动电机底端的输出轴插设在所述转动钻杆的顶端，所述转动钻杆与所述驱动电机的输出轴之间通过设置的固定螺栓插设相连，所述固定螺栓的端部设置有固定螺帽，所述转动钻杆的外侧设置有堵漏材料体，所述堵漏材料体与所述转动钻杆之间通过设置的固定螺钉固定相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动电机的侧边对称设置有两个侧边连接块，所述侧边连接块的侧边对称设置有两个固定连接板。

作为本实用新型的一种优选方案，所述侧边连接块与所述固定连接板之间通过设置的插接螺栓固定相连，所述固定连接板的顶端设置有限位插孔。

作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动电机顶端的侧边设置有限位固定块，所述限位固定块插设在所述限位插孔内。

作为本实用新型的一种优选方案，所述插接螺栓的端部开设有便于转动的防滑纹。

作为本实用新型的一种优选方案，所述限位固定块的端部与所述限位插孔的内壁相抵触。

本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

本实用新型通过在测量试验仓内设置有地质模拟层,在地质模拟层内设置有加热管，通过加热管对地质模拟层的加热，能够更加贴合实际钻井中的地质高温情况，再通过启动驱动电机带动转动钻杆转动，使得转动钻杆上固定的堵漏材料体与地质模拟层之间转动摩擦，从而较为真实的对堵漏材料体在转动过程中受到的摩擦力进行试验，进而在堵漏材料体上得到滚动摩擦时产生的摩擦测量系数，从而为用户提供较为准确的摩擦系数数值，便于用户的精准参考，方便用户的对比使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本实用新型实施方式的结构立体示意图。

图2为本实用新型实施方式的结构主视剖面示意图。

图3为本实用新型实施方式中图2中中部钻井孔的结构放大示意图。

图4为本实用新型实施方式中图2中固定连接板的结构放大示意图。

图中的标号分别表示如下：

1、稳定底座；2、测量试验仓；3、中部钻井孔；4、侧边填充仓；5、加热管；6、电源插座；7、地质模拟层；8、旋转承托板；9、驱动电机；10、转动钻杆；11、固定螺栓；12、固定螺帽；13、堵漏材料体；14、固定螺钉；15、侧边连接块；16、固定连接板；17、插接螺栓；18、限位插孔；19、限位固定块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，包括稳定底座1，稳定底座1的顶端设置有测量试验仓2，测量试验仓2的中部设置有中部钻井孔3，中部钻井孔3的侧壁设置有侧边填充仓4，侧边填充仓4的内部安装有加热管5，稳定底座1的外侧设置有电源插座6，加热管5与电源插座6之间通过连接线相连，侧边填充仓4的内部填充有地质模拟层7，中部钻井孔3的底端设置有旋转承托板8。

旋转承托板8与中部钻井孔3的底部转动相连，测量试验仓2的顶部设置有驱动电机9，中部钻井孔3内插设有转动钻杆10，驱动电机9底端的输出轴插设在转动钻杆10的顶端，转动钻杆10与驱动电机9的输出轴之间通过设置的固定螺栓11插设相连，固定螺栓11的端部设置有固定螺帽12，转动钻杆10的外侧设置有堵漏材料体13。

堵漏材料体13与转动钻杆10之间通过设置的固定螺钉14固定相连，驱动电机9的侧边对称设置有两个侧边连接块15，侧边连接块15的侧边对称设置有两个固定连接板16，侧边连接块15与固定连接板16之间通过设置的插接螺栓17固定相连，固定连接板16的顶端设置有限位插孔18，驱动电机9顶端的侧边设置有限位固定块19，限位固定块19插设在限位插孔18内。

在本实施方式中，由于现有的装置不能模拟实际情况中的堵漏材料转动时的摩擦状况，没有针对堵漏材料随着钻杆的转动而转动所产生的滚动摩擦模拟，进而测量不出滚动状态下堵漏材料的摩擦系数测量数值，无法为用户的选择提供准确参考。

在本实施方式中，当进行摩擦试验时，用户通过将堵漏材料体13设置在转动钻杆10的外侧，通过设置的若干个固定螺钉14将堵漏材料体13和转动钻杆10牢固固定在一起，在通过固定螺栓11将转动钻杆10与驱动电机9的输出轴相固定，而转动钻杆10的底端则通过在中部钻井孔3底部设置的旋转承托板8进行抵触，从而使得驱动电机9启动时，能够更加稳定的带动转动钻杆10进行转动，而在进行转动前，用户首先对侧边填充仓4的内部填充足量的地质模拟层7，通过地质模拟层7用以模拟钻井地质层。

而设置在地质模拟层7内部的加热管5则能够对地质模拟层7进行加热，通过对电源插座6进行通电，使得加热管5通电后开始发热，对地质模拟层7进行整体加热，从而模拟钻井地下的高温环境，更加符合实际钻井过程中的工作环境，接着，通过启动驱动电机9，使得驱动电机9带动转动钻杆10转动，转动钻杆10带动设置在转动钻杆10外侧的堵漏材料体13转动，从而使得堵漏材料体13随着转动钻杆10的转动与地质模拟层7之间进行摩擦，而地质模拟层7在填充时相对较多，能够充分与堵漏材料体13外表面进行抵触，从而足以模拟堵漏材料体13在滚动过程中的真实摩擦状态。

经过一段时间的摩擦之后，用户通过将驱动电机9和转动钻杆10，以及设置在转动钻杆10外侧的堵漏材料体13一同拔出，进而在通过摩擦测量仪器对堵漏材料体13表面的磨损情况进行测量系统检测，从而能够精准的将堵漏材料体13在钻井中受到的滚动摩擦力展现出来，更加符合实际情况，为用户提供精准的参考数据。

插接螺栓17的端部开设有便于转动的防滑纹。

限位固定块19的端部与限位插孔18的内壁相抵触。

进一步地，通过在驱动电机9顶端的侧边设置的限位固定块19插设到限位插孔18中，能够再次对驱动电机9进行限位，使得驱动电机9带动转动钻杆10转动时更加稳定。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，包括稳定底座(1)，其特征在于：所述稳定底座(1)的顶端设置有测量试验仓(2)，所述测量试验仓(2)的中部设置有中部钻井孔(3)，所述中部钻井孔(3)的侧壁设置有侧边填充仓(4)；

所述侧边填充仓(4)的内部安装有加热管(5)，所述稳定底座(1)的外侧设置有电源插座(6)，所述加热管(5)与所述电源插座(6)之间通过连接线相连，所述侧边填充仓(4)的内部填充有地质模拟层(7)，所述中部钻井孔(3)的底端设置有旋转承托板(8)，所述旋转承托板(8)与所述中部钻井孔(3)的底部转动相连，所述测量试验仓(2)的顶部设置有驱动电机(9)，所述中部钻井孔(3)内插设有转动钻杆(10)，所述驱动电机(9)底端的输出轴插设在所述转动钻杆(10)的顶端，所述转动钻杆(10)与所述驱动电机(9)的输出轴之间通过设置的固定螺栓(11)插设相连，所述固定螺栓(11)的端部设置有固定螺帽(12)，所述转动钻杆(10)的外侧设置有堵漏材料体(13)，所述堵漏材料体(13)与所述转动钻杆(10)之间通过设置的固定螺钉(14)固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其特征在于：所述驱动电机(9)的侧边对称设置有两个侧边连接块(15)，所述侧边连接块(15)的侧边对称设置有两个固定连接板(16)。

3.根据权利要求2所述的一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其特征在于：所述侧边连接块(15)与所述固定连接板(16)之间通过设置的插接螺栓(17)固定相连，所述固定连接板(16)的顶端设置有限位插孔(18)。

4.根据权利要求3所述的一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其特征在于：所述驱动电机(9)顶端的侧边设置有限位固定块(19)，所述限位固定块(19)插设在所述限位插孔(18)内。

5.根据权利要求4所述的一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其特征在于：所述插接螺栓(17)的端部开设有便于转动的防滑纹。

6.根据权利要求5所述的一种钻井堵漏材料摩擦系数的测量装置，其特征在于：所述限位固定块(19)的端部与所述限位插孔(18)的内壁相抵触。

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