转盘智能导向系统测试装置

技术领域

本发明涉及到旋转导向钻井技术领域，具体为一种转盘智能导向系统测试装置。

背景技术

利用旋转导向钻井技术进行钻井作业时，不需要频繁的起下钻就可以实现对井眼轨迹控制，并且井眼轨迹光滑、延伸距离大，对提高钻井速度和效率，满足复杂结构井钻井技术的需求都有重要意义。

目前钻井过程中常出现以下问题，如：1.受钻井液脉冲信号在传递过程中的衰减和压力信号波动干扰等问题的影响，作业指令不能及时的发送给井下偏置机构，出现信号干扰，导致井下工具失效；2.由于各个研究机构的技术水平参差不齐，自行研制的旋转导向钻井工具工作过程中出现故障的频率较高，给实际的钻井生产带来了不必要的损失；3、旋转导向工具使用寿命较低，如果不经过性能测试直接投入使用，会因为误差原因影响钻井效率。

因此对于转盘智能导向系统性能的测试显得尤其的重要，就需要转盘智能导向系统性能测试装置来检验旋转导向机构的性能指标，指导设备的改进。

发明内容

针对现有技术中提出的问题，本发明提出了一种新的技术方案，通过利用该技术方案实现对转盘智能导向系统性能的测试，为设备的改进提供方向。

本发明提出的具体方案为：

转盘智能导向系统测试装置，包括

液压站，用于为转盘智能导向系统通入测试泥浆；

驱动装置，用于使转盘智能导向系统绕其中心轴周向转动；和

测试井筒，用于为转盘智能导向系统提供钻井环境；所述测试井筒通过两个间隔设置的调节夹具支撑固定，所述测试井筒以的一端还设有泄压孔，所述泄压孔上安装有可插拔的泄压堵头。

进一步的，所述转盘智能导向系统包括转盘件、固定件和带有钻头的导向驱动件：

所述液压站通过水龙带与所述转盘件连通相接；

所述驱动装置与所述转盘件驱动连接；

所述固定件用于连接固定所述转盘件和所述导向驱动件；

所述导向驱动件设置在所述测试井筒内，所述驱动装置驱使所述转盘件转动以驱使所述导向驱动件转动；所述液压站提供测试泥浆通过所述转盘件通入所述导向驱动件内并通过所述泄压孔排出。

进一步的，所述测试井筒的内壁上周向且等间隔的设置有多个测量模块，所述测量模块与所述钻头对应设置，每个所述测量模块包括至少一个应变片以检测所述钻头转动时产生的应力。

进一步的，所述固定件与所述导向驱动件通过万向节连接。

进一步的，两个所述调节夹具均具有V型卡口，所述测试井筒设置在所述V型卡口内，所述测试井筒的外壁上设有防滑凸起，所述防滑凸起与所述V型卡口抵接以限制所述测试井筒的周向转动。

进一步的，所述调节夹具包括底座和设置所述底座上的第一夹紧块、第二夹紧块；所述第一夹紧块与所述第二夹紧块均设有斜面，两个所述斜面相对设置以形成所述V型卡口。

进一步的，每个所述斜面上均设置有防滑纹，所述防滑纹与所述防滑凸起相配合以限制所述测试井筒的周向转动。

进一步的，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块相对可移动的设置以变化所述V型卡口的口径。

进一步的，所述底座上设有条形滑槽，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块通过螺栓可调节的固定在所述条形滑槽上。

采用本技术方案所达到的有益效果为：

通过设置测试模拟装置，利用液测试井筒模拟钻井，通过驱动装置使位于测试井筒中的转盘智能导向系统绕其中心轴周向转动；同时利用液压站向转盘智能导向系统通入测试泥浆，通过设置该结构的模拟装置，实现对转盘智能导向系统的性能测试，来测量转盘智能导向系统的导向能力和性能指标，为指导设备的改进提供必要的参考数据。

附图说明

图1为转盘智能导向系统测试装置结构图。

图2为图1中B-B的剖面图，展示测量模块的分布情况。

图3为测量模块的平面展示图，展示应变片的结构分布。

图4为图1中A-A的剖面图，展示调节夹具的结构。

图5为调节夹具的立体结构图。

其中：10液压站、11水龙带、20驱动装置、30测试井筒、31测量模块、32防滑凸起、40调节夹具、41第一夹紧块、42第二夹紧块、43底座、51泄压堵头、100转盘智能导向系统、101转盘件、102固定件、103钻头、104万向节。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本实施例提供流入一种用于对转盘智能导向系统的测试装置，通过该测试装置实现对转盘智能导向系统的导向测试和性能测试，为了对转盘智能导向系统的整体性能提供可靠的数据支持。

具体的，参见图1，该测试装置包括液压站10，该液压站10用于为转盘智能导向系统100通入测试泥浆；驱动装置20，改驱动装置20用于使转盘智能导向系统100绕其中心轴周向转动；和测试井筒30，用于为转盘智能导向系统100提供钻井环境；并且测试井筒30通过两个间隔设置的调节夹具40支撑固定，利用调节夹具40来保证测试井筒30的稳定性；测试井筒30的一端还设有泄压孔，泄压孔上安装有可插拔的泄压堵头51，这里设置泄压孔用于保证通入转盘智能导向系统100中的测试泥浆能够顺利外排，达到充分模拟钻井环境的目的。

通过设置该结构的模拟测试装置，实现对转盘智能导向系统100的性能测试，来测量转盘智能导向系统的导向能力和性能指标，为指导设备的改进提供必要的参考数据。

具体的，转盘智能导向系统100包括转盘件101、固定件102和带有钻头103的导向驱动件：其中液压站10通过水龙带11与转盘件101连通相接；驱动装置20与转盘件101驱动连接；固定件102用于连接固定转盘件101和导向驱动件；并且导向驱动件设置在测试井筒30内，驱动装置20驱使转盘件101转动以驱使导向驱动件转动；液压站10提供测试泥浆通过转盘件101通入导向驱动件内并可通过泄压孔排出。

本实施例中，驱动装置20为驱动电机，利用驱动电机的转动输出来使得整个转盘智能导向系统100实现转动。

参见图2-图3，为了相应的测试出转盘智能导向系统100的钻头103在工作转动时对周围环境产生的应力，本实施例中，在测试井筒30的内壁上周向且等间隔的设置有多个测量模块31，测量模块31与钻头103对应设置，每个测量模块31包括至少一个应变片以检测钻头103转动时产生的应力。

本实施例中，在测试井筒30的内壁上设置有六个测量模块31，六个所述测量模块31等角度环形分布，每个测量模块31中设置有四组应变片，每组应变片包括连个对应设置的应变片，这样在进行测试时，取每组应变片的平均值作为测试数据，根据应变片的测试结果计算出相应的应变数据，为整个转盘智能导向系统100的导向指标和性能指标提供支持。

本实施例中，参见图4-图5，设置的两个调节夹具40均具有V型卡口，测试井筒30设置在V型卡口内，并且测试井筒30的外壁上设有防滑凸起32，防滑凸起32与V型卡口抵接以限制测试井筒30的周向转动。

通过将测试井筒30搭接在V型卡口内，同时利用防滑凸起32来有效的避免在转盘智能导向系统100进行转动时对测试井筒30的影响，通过防滑凸起32与V型卡口的配合能够有效的制止测试井筒30出现周向转动，以保证测试井筒30的稳定。

具体的，调节夹具40包括底座43和设置底座43上的第一夹紧块41、第二夹紧块42；第一夹紧块41与第二夹紧块42均设有斜面，两个斜面相对间隔设置以形成V型卡口。

可选的，每个斜面上均设置有防滑纹，防滑纹与防滑凸起32相配合以限制所述测试井筒的周向转动。

本实施例中，参见图1、图4-图5，固定件102与导向驱动件通过万向节104连接；通过设置万向节104便于配合测试井筒30倾斜角度的调整。

具体的，第一夹紧块41与第二夹紧块42相对可移动的设置以变化V型卡口的口径；通过调节第一夹紧块41与第二夹紧块42的位置，可以使得转盘智能导向系统100的放置角度出现变化；具体的操作方式为，同时调整两个调节夹具40，使得转盘智能导向系统100呈现水平状态(即转盘智能导向系统100的轴线与水平平行)，然后调整远离万向节104处的调节夹具40，即将远离万向节104方向的调节夹具40的第一夹紧块41与第二夹紧块42相对移动，使得V型卡口的口径的口径变大，可以理解为，远离万向节104方向的调节夹具40的口径大于靠近万向节104处调节夹具40的口径，这样的调整将使得转盘智能导向系统100倾斜设置，模拟在实际的钻井过程中存在的一定角度偏差的情形。

通过设置可以调节口径的两个调节夹具40，同时配合着万向节104，可以适时地对测试井筒30的角度做出改变，以适应不同的角度改变。

可选的，在底座43上设有条形滑槽，第一夹紧块41与第二夹紧块42通过螺栓可调节的固定在条形滑槽上；第一夹紧块41与第二夹紧块42的相对调节还可以利用正反丝杆、气缸或者伺服电机驱动的方式实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。