三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于管柱力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，用于對(duì)三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩計(jì)算模型的優(yōu)選和改進(jìn)三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其整體分為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、模擬管柱組合系統(tǒng)和固定系統(tǒng)四大部分，分別為伺服電機(jī)、加載絲杠、位移傳感器、拉壓力傳感器、扭矩傳感器、模擬管柱、模擬井筒等，其中伺服電機(jī)數(shù)量為兩個(gè)，前部的伺服電機(jī)通過(guò)減速器連接加載絲杠，后部的伺服電機(jī)通過(guò)減速器連接管柱連接接頭。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)，模擬管柱的剛度和尺寸可變，模擬井筒的井眼曲率和扭轉(zhuǎn)角可調(diào)，可產(chǎn)生軸向和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并可實(shí)現(xiàn)位移、拉壓力和扭矩的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示，模擬多種工況。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于管柱力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，用于對(duì)三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩計(jì)算模型的優(yōu)選和改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水平井、定向井等鉆井技術(shù)不斷發(fā)展并被廣泛應(yīng)用，但是制約這種技術(shù)發(fā)展的問(wèn)題也日益突出，管柱的摩阻扭矩是其中關(guān)鍵問(wèn)題之一。管柱在下入到彎曲井段以后，由于管柱剛度的存在而產(chǎn)生很大的彎矩，加之井眼軌跡是不規(guī)則的空間曲線，管柱在下入過(guò)程中會(huì)與井壁大面積接觸。當(dāng)管柱貼在井壁上時(shí)，管柱與井壁間存在著接觸壓力，在管柱運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，就會(huì)在管柱上施加軸向阻力和摩扭矩，使得軸向載荷增加、摩扭矩增大，尤其是在大位移井和水平井中，由于其具有長(zhǎng)水平位移段、大井斜角及長(zhǎng)裸眼穩(wěn)斜段的特點(diǎn)，因此存在較大的摩阻力和摩扭矩。管柱和井壁所產(chǎn)生的摩阻力和摩扭矩，對(duì)鉆井設(shè)計(jì)、鉆井操作以固井作業(yè)等影響較大。因此，要成功而經(jīng)濟(jì)地鉆井和完井，鉆井設(shè)計(jì)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)摩阻值和扭矩值是十分必要的。
[0003]管柱的摩阻扭矩計(jì)算模型的重要性可體現(xiàn)在鉆井過(guò)程的三個(gè)階段中:設(shè)計(jì)階段，為了減小摩阻扭矩值，模型被用來(lái)優(yōu)化井眼軌跡;鉆進(jìn)過(guò)程中，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，模型在預(yù)測(cè)井眼的清潔、可能發(fā)生的卡鉆等問(wèn)題是非常有效的;完井階段，模型被用于分析套管柱下入通暢與否。
[0004]對(duì)于三維彎曲井段而言，目前計(jì)算管柱摩阻扭矩的理論模型眾多，每種方法都有不同的假設(shè)條件，其求解方法也不盡相同，不同的計(jì)算模型所得到的結(jié)果有的相去甚遠(yuǎn)，與實(shí)際偏差較大，因此有必要對(duì)三維彎曲井眼中管柱的摩阻扭矩進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析來(lái)校正和優(yōu)選三維彎曲井段中管柱的摩阻扭矩計(jì)算模型。
[0005]在實(shí)驗(yàn)方面，英國(guó)BP公司的ChiId等人設(shè)計(jì)了管柱模擬裝置，通過(guò)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)井下管柱受力狀態(tài)進(jìn)行了模擬，測(cè)量了實(shí)驗(yàn)中管柱的拉力和扭矩，但該實(shí)驗(yàn)所控制的變量較少，分析結(jié)果的說(shuō)服力較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)階段上述已有理論和技術(shù)存在的問(wèn)題及不足，提供了一種在實(shí)驗(yàn)室條件下可以真實(shí)測(cè)量三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的實(shí)驗(yàn)裝置，研究不同尺寸、不同剛度的管柱在不同井眼曲率、不同井筒扭轉(zhuǎn)角度條件下的摩阻扭矩，以此來(lái)優(yōu)選或改進(jìn)現(xiàn)有的理論模型，為鉆井管柱的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供理論依據(jù)，其采用的技術(shù)方案如下:
[0007]三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其整體分為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、模擬管柱組合系統(tǒng)和固定系統(tǒng)四大部分，分別為伺服電機(jī)、加載絲杠、進(jìn)給導(dǎo)軌、位移傳感器、滑動(dòng)框架、拉壓力傳感器、扭矩傳感器、模擬管柱、模擬井筒、固定支架、井筒卡箍、連接法蘭、活動(dòng)支架、固定底板、模擬井底外殼、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理裝置、信號(hào)電纜、減速器、直線軸承、管柱連接接頭、管柱連接器、安裝螺釘、滾動(dòng)軸承、活動(dòng)固定卡箍，其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、加載絲杠、進(jìn)給導(dǎo)軌、滑動(dòng)框架、減速器、直線軸承和管柱連接接頭，伺服電機(jī)數(shù)量為兩個(gè)，前部的伺服電機(jī)通過(guò)減速器連接加載絲杠，并通過(guò)減速器安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌一側(cè)的安裝板上，后部的伺服電機(jī)通過(guò)減速器連接管柱連接接頭，并通過(guò)減速器安裝在滑動(dòng)框架一側(cè)的安裝板上，加載絲杠一側(cè)固定在前部的減速器的輸出軸上，并通過(guò)螺紋與滑動(dòng)框架一端連接，滑動(dòng)框架通過(guò)直線軸承安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌的滑軌上;在使用本發(fā)明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，將模擬管柱與管柱連接接頭連接，之后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前部的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動(dòng)第一段模擬管柱緩慢送入模擬井筒，之后控制伺服電機(jī)退回起始位置重復(fù)上述動(dòng)作進(jìn)行第二段管柱的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，直至所有模擬管柱全部裝入到模擬井筒;在完成最后一段模擬管柱前，安裝前部的拉壓力傳感器和扭矩傳感器，連接扭矩傳感器和最后一段模擬管柱，之后下入最后一段模擬管柱;在下入過(guò)程中，前部的伺服電機(jī)可利用加載絲杠和滑動(dòng)框架之間的螺紋傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模擬管柱的軸向運(yùn)動(dòng)，后部的伺服電機(jī)可實(shí)現(xiàn)模擬管柱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0008]測(cè)量系統(tǒng)包括位移傳感器、拉壓力傳感器、扭矩傳感器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理裝置、信號(hào)電纜，位移傳感器安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌前部，并將檢測(cè)端指向滑動(dòng)框架前端面，拉壓力傳感器和扭矩傳感器的數(shù)量均為兩個(gè)，前部的拉壓力傳感器一端連接管柱連接接頭，另一端連接上部的扭矩傳感器，后部的拉壓力傳感器一端連接管柱連接器，另一端連接下部的扭矩傳感器，扭矩傳感器分別連接模擬管柱的頂部和底部，數(shù)據(jù)處理裝置由放大器、數(shù)據(jù)采集模塊組成，并通過(guò)信號(hào)電纜連接位移傳感器、拉壓力傳感器和扭矩傳感器，通過(guò)數(shù)據(jù)線連接計(jì)算機(jī);在完成最后一段模擬管柱前，安裝前部的拉壓力傳感器和扭矩傳感器，連接扭矩傳感器和最后一段模擬管柱，通過(guò)信號(hào)電纜將拉壓力傳感器、扭矩傳感器和位移傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置和計(jì)算機(jī)連接，再下入最后一段模擬管柱，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并采集轉(zhuǎn)速、推力、扭矩、位移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0009]模擬管柱組合系統(tǒng)包括模擬管柱、模擬井筒、連接法蘭、模擬井底外殼、管柱連接器、安裝螺釘和滾動(dòng)軸承，模擬管柱可采用ABS塑料和不銹鋼，其中采用ABS塑料的管柱尺寸為外徑22mm，長(zhǎng)42cm的實(shí)心圓柱，采用不銹鋼的管柱尺寸為外徑12mm長(zhǎng)度為45cm的實(shí)心柱體，相鄰的模擬管柱之間采用螺紋連接，模擬井筒可采用有機(jī)玻璃管和不銹鋼管兩種，其井筒結(jié)構(gòu)由2米的直井段+圓弧段+1米的直井段組成，且各井段的兩端均布置連接法蘭，相鄰的井段之間采用連接法蘭連接，在其前部利用井筒卡箍固定在固定支架，在其后部固定在活動(dòng)支架上，模擬井底外殼在其通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝管柱連接器，在其下部利用安裝螺釘固定在模擬井筒末端，在其外側(cè)利用活動(dòng)固定卡箍安裝在活動(dòng)支架上;在使用本發(fā)明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，首先將將指定曲率半徑的多個(gè)模擬井筒通過(guò)連接法蘭連接成完整的所需實(shí)驗(yàn)井筒，并通過(guò)井筒卡箍將前部的模擬井筒固定在固定支架上，將可旋轉(zhuǎn)部分的模擬井筒向下旋轉(zhuǎn)特定角度后固定在活動(dòng)支架上，之后將完成零件和傳感器安裝的模擬井底外殼安裝在末端的模擬井筒出口處，并將固定模擬井底外殼的活動(dòng)支架通過(guò)螺栓固定在固定底板上。
[0010]固定系統(tǒng)包括固定支架、井筒卡箍、活動(dòng)支架、固定底板和活動(dòng)固定卡箍，固定支架由多部分組成，通過(guò)螺栓連接便于拆卸，并用膨脹螺釘固定于地面，在其上部利用井筒卡箍安裝模擬井筒，固定底板固定在地面上，并開(kāi)有若干活動(dòng)支架的安裝孔，并通過(guò)螺栓安裝活動(dòng)支架。
[0011]本發(fā)明具有如下特點(diǎn):通過(guò)研究不同井眼曲率、不同扭轉(zhuǎn)角條件下的管柱摩阻扭矩，為鉆井設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供理論依據(jù);模擬管柱可以改變剛度和尺寸，以實(shí)現(xiàn)模擬不同的鉆井管柱與井眼組合;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)模擬管柱的邊旋轉(zhuǎn)邊推進(jìn)、只旋轉(zhuǎn)不推進(jìn)和只推進(jìn)不旋轉(zhuǎn)三種工作狀態(tài);測(cè)量系統(tǒng)可實(shí)時(shí)感應(yīng)并測(cè)量軸向拉壓力、扭矩和軸向位移，并在計(jì)算機(jī)上即時(shí)顯示;可模擬起鉆、下鉆、旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和劃眼等不同的工況。
【附圖說(shuō)明】

[0012]圖1:本發(fā)明三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2:本發(fā)明三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3:本發(fā)明三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置中模擬井底部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]符號(hào)說(shuō)明
[0016]1.伺服電機(jī)，2.加載絲杠，3.進(jìn)給導(dǎo)軌，4.位移傳感器，5.滑動(dòng)框架，6.拉壓力傳感器，7.扭矩傳感器，8.模擬管柱，9.模擬井筒，10.固定支架，11.井筒卡箍，12.連接法蘭，13.活動(dòng)支架，14.固定底板，15.模擬井底外殼，16.計(jì)算機(jī)，17.數(shù)據(jù)處理裝置，18.信號(hào)電纜，19.減速器，20.直線軸承，21.管柱連接接頭，22.管柱連接器，23.螺釘，24.滾動(dòng)軸承，25.活動(dòng)固定卡箍。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]如圖1-3所示，三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其整體分為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、模擬管柱組合系統(tǒng)和固定系統(tǒng)四大部分，分別為伺服電機(jī)1、加載絲杠2、進(jìn)給導(dǎo)軌3、位移傳感器4、滑動(dòng)框架5、拉壓力傳感器6、扭矩傳感器7、模擬管柱8、模擬井筒
9、固定支架10、井筒卡箍11、連接法蘭12、活動(dòng)支架13、固定底板14、模擬井底外殼15、計(jì)算機(jī)16、數(shù)據(jù)處理裝置17、信號(hào)電纜18、減速器19、直線軸承20、管柱連接接頭21、管柱連接器22、安裝螺釘23、滾動(dòng)軸承24、活動(dòng)固定卡箍25，其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)1、加載絲杠2、進(jìn)給導(dǎo)軌3、滑動(dòng)框架5、減速器19、直線軸承20和管柱連接接頭21，伺服電機(jī)I數(shù)量為兩個(gè)，前部的伺服電機(jī)I通過(guò)減速器19連接加載絲杠2，并通過(guò)減速器19安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌3—側(cè)的安裝板上，后部的伺服電機(jī)I通過(guò)減速器19連接管柱連接接頭21，并通過(guò)減速器19安裝在滑動(dòng)框架5—側(cè)的安裝板上，加載絲杠2—側(cè)固定在前部的減速器19的輸出軸上，并通過(guò)螺紋與滑動(dòng)框架5—端連接，滑動(dòng)框架5通過(guò)直線軸承20安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌3的滑軌上;測(cè)量系統(tǒng)包括位移傳感器4、拉壓力傳感器6、扭矩傳感器7、計(jì)算機(jī)16、數(shù)據(jù)處理裝置17、信號(hào)電纜18，位移傳感器4安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌3前部，并將檢測(cè)端指向滑動(dòng)框架5前端面，拉壓力傳感器6和扭矩傳感器7的數(shù)量均為兩個(gè)，前部的拉壓力傳感器6—端連接管柱連接接頭21，另一端連接上部的扭矩傳感器7，后部的拉壓力傳感器6—端連接管柱連接器22，另一端連接下部的扭矩傳感器7，扭矩傳感器7分別連接模擬管柱8的頂部和底部，數(shù)據(jù)處理裝置17由放大器、數(shù)據(jù)采集模塊組成，并通過(guò)信號(hào)電纜18連接位移傳感器4、拉壓力傳感器6和扭矩傳感器7，通過(guò)數(shù)據(jù)線連接計(jì)算機(jī)16;模擬管柱組合系統(tǒng)包括模擬管柱8、模擬井筒9、連接法蘭12、模擬井底外殼15、管柱連接器22、安裝螺釘23和滾動(dòng)軸承24，模擬管柱8可采用ABS塑料和不銹鋼，其中采用ABS塑料的管柱尺寸為外徑22mm，長(zhǎng)42cm的實(shí)心圓柱，采用不銹鋼的管柱尺寸為外徑12mm長(zhǎng)度為45cm的實(shí)心柱體，相鄰的模擬管柱8之間采用螺紋連接，模擬井筒9可采用有機(jī)玻璃管和不銹鋼管兩種，其井筒結(jié)構(gòu)由2米的直井段+圓弧段+1米的直井段組成，且各井段的兩端均布置連接法蘭12，相鄰的井段之間采用連接法蘭12連接，在其前部利用井筒卡箍11固定在固定支架10，在其后部固定在活動(dòng)支架13上，模擬井底外殼15在其通過(guò)滾動(dòng)軸承24安裝管柱連接器22，在其下部利用安裝螺釘23固定在模擬井筒9末端，在其外側(cè)利用活動(dòng)固定卡箍25安裝在活動(dòng)支架13上；固定系統(tǒng)包括固定支架10、井筒卡箍11、活動(dòng)支架
13、固定底板14和活動(dòng)固定卡箍25，固定支架10由多部分組成，通過(guò)螺栓連接便于拆卸，并用膨脹螺釘固定于地面，在其上部利用井筒卡箍11安裝模擬井筒9，固定底板14固定在地面上，并開(kāi)有若干活動(dòng)支架13的安裝孔，并通過(guò)螺栓安裝活動(dòng)支架13。
[0019]在使用本發(fā)明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，首先將將指定曲率半徑的多個(gè)模擬井筒9通過(guò)連接法蘭12連接成完整的所需實(shí)驗(yàn)井筒，并通過(guò)井筒卡箍11將前部的模擬井筒9固定在固定支架10上，將可旋轉(zhuǎn)部分的模擬井筒9向下旋轉(zhuǎn)特定角度后固定在活動(dòng)支架13上，之后將完成零件和傳感器安裝的模擬井底外殼15安裝在末端的模擬井筒9出口處，并將固定模擬井底外殼15的活動(dòng)支架13通過(guò)螺栓固定在固定底板14上;將模擬管柱8與管柱連接接頭21連接，之后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前部的伺服電機(jī)I，伺服電機(jī)I帶動(dòng)第一段模擬管柱8緩慢送入模擬井筒9，之后控制伺服電機(jī)I退回起始位置重復(fù)上述動(dòng)作進(jìn)行第二段管柱的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，直至所有模擬管柱8全部裝入到模擬井筒9;在完成最后一段模擬管柱8前，安裝前部的拉壓力傳感器6和扭矩傳感器7，連接扭矩傳感器7和最后一段模擬管柱8，通過(guò)信號(hào)電纜18將拉壓力傳感器
6、扭矩傳感器7和位移傳感器4與數(shù)據(jù)處理裝置17和計(jì)算機(jī)16連接，再下入最后一段模擬管柱8;在下入過(guò)程中，前部的伺服電機(jī)I可利用加載絲杠2和滑動(dòng)框架5之間的螺紋傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模擬管柱8的軸向運(yùn)動(dòng)，后部的伺服電機(jī)I可實(shí)現(xiàn)模擬管柱8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并采集轉(zhuǎn)速、推力、扭矩、位移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)提取后，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其整體分為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、模擬管柱組合系統(tǒng)和固定系統(tǒng)四大部分，分別為伺服電機(jī)(I)、加載絲杠(2)、進(jìn)給導(dǎo)軌(3)、位移傳感器(4)、滑動(dòng)框架(5)、拉壓力傳感器(6)、扭矩傳感器(7)、模擬管柱(8)、模擬井筒(9)、固定支架(10)、井筒卡箍(11)、連接法蘭(12)、活動(dòng)支架(13)、固定底板(14)、模擬井底外殼(15)、計(jì)算機(jī)(16)、數(shù)據(jù)處理裝置(17)、信號(hào)電纜(18)、減速器(19)、直線軸承(20)、管柱連接接頭(21)、管柱連接器(22)、安裝螺釘(23)、滾動(dòng)軸承(24)、活動(dòng)固定卡箍(25)，其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)(I)、加載絲杠(2)、進(jìn)給導(dǎo)軌(3)、滑動(dòng)框架(5)、減速器(19)、直線軸承(20)和管柱連接接頭(21)，伺服電機(jī)(I)數(shù)量為兩個(gè)，前部的伺服電機(jī)(I)通過(guò)減速器(19)連接加載絲杠(2)，并通過(guò)減速器(19)安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌(3)—側(cè)的安裝板上，后部的伺服電機(jī)(I)通過(guò)減速器(19)連接管柱連接接頭(21)，并通過(guò)減速器(19)安裝在滑動(dòng)框架(5)—側(cè)的安裝板上，加載絲杠(2)—側(cè)固定在前部的減速器(19)的輸出軸上，并通過(guò)螺紋與滑動(dòng)框架(5) —端連接，滑動(dòng)框架(5)通過(guò)直線軸承(20)安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌(3)的滑軌上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其特征在于:測(cè)量系統(tǒng)包括位移傳感器(4)、拉壓力傳感器(6)、扭矩傳感器(7)、計(jì)算機(jī)(16)、數(shù)據(jù)處理裝置(17)、信號(hào)電纜(18)，位移傳感器(4)安裝在進(jìn)給導(dǎo)軌(3)前部，并將檢測(cè)端指向滑動(dòng)框架(5)前端面，拉壓力傳感器(6)和扭矩傳感器(7)的數(shù)量均為兩個(gè)，前部的拉壓力傳感器(6) —端連接管柱連接接頭(21)，另一端連接上部的扭矩傳感器(7)，后部的拉壓力傳感器(6)—端連接管柱連接器(22)，另一端連接下部的扭矩傳感器(7)，扭矩傳感器(7)分別連接模擬管柱(8)的頂部和底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其特征在于:模擬管柱(8)可采用ABS塑料和不銹鋼，其中采用ABS塑料的管柱尺寸為外徑22mm，長(zhǎng)42cm的實(shí)心圓柱，采用不銹鋼的管柱尺寸為外徑12mm長(zhǎng)度為45cm的實(shí)心柱體，相鄰的模擬管柱(8)之間采用螺紋連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維彎曲井眼中管柱摩阻扭矩的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究裝置，其特征在于:模擬井筒(9)可采用有機(jī)玻璃管和不銹鋼管兩種，其井筒結(jié)構(gòu)由2米的直井段+圓弧段+ 1米的直井段組成，且各井段的兩端均布置連接法蘭(12)，相鄰的井段之間采用連接法蘭(12)連接，在其前部利用井筒卡箍(11)固定在固定支架(10)，在其后部固定在活動(dòng)支架(13)上。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK205714164SQ201620610791
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】黃根爐, 孟祥偉, 趙希春, 李偉, 劉總恩, 于凡, 田雨, 周文勇, 黃少華
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(華東)