一種模擬氣體鉆井水平段巖屑重復(fù)破碎的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油與天然氣氣體鉆井技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體鉆井鉆水平段過(guò)程中，被空氣錘破碎的大大小小的巖肩在高速氣流的沖擊作用下迅速離開井底，沿著環(huán)空向前運(yùn)動(dòng)。但是從井口流出的巖肩的粒徑比井底的巖肩的粒徑小的多，井口的巖肩有的近乎呈粉塵狀態(tài)。這就說(shuō)明，井底破碎的巖肩在從井底到井口的環(huán)空段運(yùn)移的過(guò)程中，發(fā)生了重復(fù)破碎。水平段氣動(dòng)阻力不能抵消部分重力，因此巖肩的重復(fù)破碎主要發(fā)生在水平段。另外，水平段發(fā)生的巖肩重復(fù)破碎過(guò)程，在地面根本就無(wú)法觀測(cè)。因此，若能發(fā)明一種簡(jiǎn)單、有效模擬水平段氣體鉆井巖肩重復(fù)破碎的裝置，就能夠?qū)λ蕉螏r肩的重復(fù)破碎過(guò)程進(jìn)行觀察，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，有助于對(duì)水平段巖肩重復(fù)破碎過(guò)程開展進(jìn)一步的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]本實(shí)用新型一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置，包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、變速箱、偏心法蘭、螺母、螺桿、壓力表、進(jìn)料口、透明罩、鉆桿、高速攝像機(jī)、軸承、法蘭蓋、出氣管、千斤頂、水泥臺(tái)、分離器、進(jìn)氣管、氣體流量計(jì)、空壓機(jī)。電動(dòng)機(jī)和變速箱之間通過(guò)傳動(dòng)軸連接，鉆桿一端穿過(guò)偏心法蘭內(nèi)的的軸承與變速箱連接，一端穿過(guò)法蘭蓋內(nèi)的軸承，深入到法蘭蓋內(nèi)部的孔洞，偏心法蘭和法蘭蓋通過(guò)螺桿和螺母分別與透明罩和水泥臺(tái)相連接。透明罩和水泥臺(tái)之間也通過(guò)螺桿和螺母連接。在透明罩上部安裝有高速攝像機(jī)，在其兩側(cè)安裝有壓力計(jì)，在其左側(cè)安裝有進(jìn)料口。水泥臺(tái)下部放有四個(gè)千斤頂，千斤頂頂部深入到水泥臺(tái)內(nèi)部孔槽，在玻璃罩下部的水泥臺(tái)兩側(cè)安裝有進(jìn)氣管和出氣管。進(jìn)氣管中間部位安裝有氣體流量計(jì)，進(jìn)氣管末端與空壓機(jī)相連，出氣管末端與分離器相連接，分離器用于分離巖肩和氣體。調(diào)節(jié)水泥臺(tái)的傾斜度以及鉆桿的偏心度，然后，開啟電動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給變速箱，變速箱調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速到適當(dāng)值后帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，開啟空壓機(jī)，通過(guò)氣體流量計(jì)示數(shù)調(diào)節(jié)空氣注入速度。待鉆桿轉(zhuǎn)速和空氣注入量穩(wěn)定后，從進(jìn)料口加入巖肩顆粒，開啟高速攝像機(jī)，巖肩在高速氣流的帶動(dòng)下，沿著環(huán)空向前運(yùn)移，最后沿著出氣管進(jìn)入到分離器。這就實(shí)現(xiàn)了對(duì)水平段巖肩重復(fù)破碎過(guò)程的模擬。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)水平段巖肩的重復(fù)破碎過(guò)程模擬效果較好。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:1.電動(dòng)機(jī)，2.傳動(dòng)軸，3.變速箱，4.偏心法蘭，5.螺母，6.螺桿，7.壓力計(jì)，8.進(jìn)料口，9.透明罩，10.鉆桿，11.高速攝像機(jī)，12.軸承，13.法蘭蓋，14.出氣管，15.千斤頂，16.水泥臺(tái)，17.分離器，18.進(jìn)氣管，19.氣體流量計(jì)，20.空壓機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置，主要由電動(dòng)機(jī)1、傳動(dòng)軸2、變速箱3、偏心法蘭4、螺母5、螺桿6、壓力計(jì)7、進(jìn)料口 8、透明罩9、鉆桿10、高速攝像機(jī)11、軸承12、法蘭蓋13、出氣管14、千斤頂15、水泥臺(tái)16、分離器17、進(jìn)氣管18、氣體流量計(jì)19、空壓機(jī)20組成。電動(dòng)機(jī)I提供動(dòng)力，傳動(dòng)軸2傳遞動(dòng)力，變速箱3用于調(diào)節(jié)鉆桿10的轉(zhuǎn)速。偏心法蘭4和法蘭蓋13用于調(diào)節(jié)鉆桿10的偏心度，軸承12用于減少鉆桿10轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦阻力，螺母5和螺桿6用于固定偏心法蘭4、法蘭蓋13，透明罩9由透明PVC管制成，透明罩9和水泥臺(tái)16之間也通過(guò)螺母5和螺桿6連接。壓力計(jì)7用于顯示透明罩9兩側(cè)的壓力值，進(jìn)料口 8用于向環(huán)空中加入巖肩，高速攝像機(jī)11用于記錄巖肩重復(fù)破碎的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。出氣管14和進(jìn)氣管18采用耐壓軟管制成，出氣管14連接環(huán)空和分離器17，進(jìn)氣管18用于連接環(huán)空和空壓機(jī)20，氣體流量計(jì)19用于顯示空氣注入速度。千斤頂15用于調(diào)節(jié)水泥臺(tái)16的傾斜度。水泥臺(tái)16用于承載部分裝置。利用偏心法蘭4和法蘭蓋13調(diào)整實(shí)驗(yàn)所需的鉆桿偏心度，利用千斤頂15調(diào)整實(shí)驗(yàn)所需的傾斜角。開啟空壓機(jī)20和電動(dòng)機(jī)I，調(diào)整空氣注入量和鉆桿10轉(zhuǎn)速，待各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后，從進(jìn)料口 8加入巖肩，巖肩在高速氣流的帶動(dòng)下，沿著環(huán)空向前運(yùn)移，巖肩與巖肩之間，巖肩與鉆桿10之間，巖肩與玻璃罩9和水泥臺(tái)16發(fā)生碰撞破碎，高速攝像機(jī)11則將這些碰撞破碎過(guò)程進(jìn)行記錄，壓力計(jì)7則顯示該過(guò)程壓力的變化值，最后巖肩沿著出氣管14進(jìn)入到分離器17。這就達(dá)到了對(duì)巖肩在水平段重復(fù)破碎過(guò)程的模擬。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)水平段巖肩重復(fù)破碎模擬效果較為準(zhǔn)確，對(duì)研宄氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的研宄具有很重要的意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置，包括電動(dòng)機(jī)(1)、傳動(dòng)軸(2)、變速箱(3)、偏心法蘭(4)、螺母(5)、螺桿(6)、壓力計(jì)(7)、進(jìn)料口(8)、透明罩(9)、鉆桿(10)、高速攝像機(jī)(11)、軸承(12)、法蘭蓋(13)、出氣管(14)、千斤頂(15)、水泥臺(tái)(16)、分離器(17)、進(jìn)氣管(18)、氣體流量計(jì)(19)、空壓機(jī)(20)，其特征在于:電動(dòng)機(jī)(I)和變速箱(3)之間通過(guò)傳動(dòng)軸⑵連接；鉆桿(10) —端穿過(guò)偏心法蘭⑷內(nèi)的軸承(12)與變速箱(3)連接，一端穿過(guò)法蘭蓋(13)內(nèi)的軸承(12)并深入到法蘭蓋(13)內(nèi)的孔洞，偏心法蘭⑷和法蘭蓋(13)通過(guò)螺母(5)和螺桿(6)分別與透明罩(9)和水泥臺(tái)(16)相連接，透明罩(9)和水泥臺(tái)(15)之間也通過(guò)螺母(5)和螺桿(6)相連接；透明罩(9)上部安裝有高速攝像機(jī)(11)，在其兩側(cè)安裝有壓力計(jì)(7)，在其左側(cè)安裝有進(jìn)料口(8);水泥臺(tái)(16)下放有四個(gè)千斤頂(15)，千斤頂(15)頂部深入到水泥臺(tái)的內(nèi)部孔槽；出氣管(14)連接環(huán)空和分離器(17)，進(jìn)氣管(18)用于連接環(huán)空和空壓機(jī)(20)，氣體流量計(jì)(20)安裝在進(jìn)氣管(18)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置，其特征在于:透明罩(9)由透明的PVC管制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬氣體鉆井水平段巖肩重復(fù)破碎的裝置，其特征在于:進(jìn)氣管(18)和出氣管(14)為耐壓軟管。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種模擬氣體鉆井水平段巖屑重復(fù)破碎的裝置，它主要由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、變速箱、偏心法蘭、螺母、螺桿、壓力表、進(jìn)料口、透明罩、鉆桿、高速攝像機(jī)、軸承、法蘭蓋、出氣管、千斤頂、水泥臺(tái)、分離器、進(jìn)氣管、氣體流量計(jì)、空壓機(jī)組成。傳動(dòng)軸將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能傳遞到變速箱，變速箱調(diào)整鉆桿的鉆速，軸承用于減少鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦阻力，偏心法蘭和法蘭蓋用于調(diào)整鉆桿的偏心度，千斤頂用于調(diào)整鉆桿的傾斜角。調(diào)整好鉆桿偏心度、鉆桿傾角、空氣注入量鉆桿轉(zhuǎn)速后，從進(jìn)料口加入巖屑，巖屑在高速氣流的帶動(dòng)下沿著環(huán)空向前運(yùn)移，發(fā)生碰撞破碎，最后沿著出氣管進(jìn)入分離器，高速攝像機(jī)記錄了巖屑在環(huán)空發(fā)生碰撞破碎的過(guò)程。本實(shí)用新型操作方便、實(shí)用性強(qiáng)，能有效模擬氣體鉆井水平段巖屑重復(fù)破碎過(guò)程，對(duì)研究巖屑的重復(fù)破碎規(guī)律具有重要的意義。
【IPC分類】G09B25/02
【公開號(hào)】CN204632240
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520312470
【發(fā)明人】李皋, 孫愛生, 陳一健, 孟英峰, 楚恒智, 馮一
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日