本發明專利技術提供了一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，包括驅動裝置、井筒、溫度控制裝置和泥漿循環管路，驅動裝置與螺桿鉆具的轉子連接，用于驅動轉子轉動；井筒連接在驅動裝置下方，轉子位于井筒內，螺桿鉆具的定子套設在井筒與轉子之間；溫度控制裝置設于井筒外側，用于加熱井筒內的泥漿；泥漿循環管路與驅動裝置和井筒分別連接，泥漿循環管路、驅動裝置和井筒連通形成供泥漿循環的泥漿循環通道。本發明專利技術能模擬螺桿鉆具定子在實際工況下的工作溫度和介質環境，實現在高溫鉆井液介質中去評價螺桿鉆具定子的耐溫性能及使用壽命，為螺桿鉆具定子的使用性能研究提供可靠依據，為螺桿鉆具定子材料的開發提供指導。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及采油鉆井領域，尤其是一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置。
技術介紹
螺桿鉆具是一種井下動力鉆具，它采用容積式馬達，以鉆井液為動力，產生轉速和扭矩，廣泛用于打定向井、叢式井和水平鉆井。近年來，隨著定向井、水平井數量的增加以及鉆井技術水平和操作技能的普遍提高，螺桿鉆具已在國內各大油田推廣使用。但隨著油田鉆井深度的不斷增加，井底溫度的不斷攀高，作為螺桿鉆具核心部件的馬達定子內部的橡膠襯套越來越成為制約螺桿鉆具使用效果的瓶頸。定子是在鋼管內壁上壓注橡膠襯套而成，轉子套設在橡膠襯套內，定子的橡膠襯套在轉子的連續且不規則的擠壓及井底高溫的連續作用下，容易造成熱在橡膠襯套內聚集，導致橡膠襯套的高溫老化，從而降低螺桿鉆具的性能，減小螺桿鉆具的使用壽命。在螺桿鉆具下井工作之前，應確保螺桿鉆具有可靠的工作性能，通過螺桿鉆具試驗裝置測試其性能是有效方法。目前，常用的螺桿鉆具性能的測試裝置有兩種:一種是螺桿鉆具整機試驗裝置，另一種是螺桿鉆具馬達試驗裝置。這兩種裝置的缺點是無法模擬實際工況中的高溫和介質環境，而溫度和介質對螺桿鉆具的定子橡膠襯套的使用性能及壽命有很大影響，因而這兩種裝置不能給予螺桿鉆具定子使用性能及壽命的研究提供可靠依據。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其能模擬螺桿鉆具定子和轉子在實際工況中的工作溫度和介質環境。為達到上述目的，本專利技術提出一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其包括:驅動裝置，與螺桿鉆具的轉子連接，用于驅動轉子轉動；井筒，連接在驅動裝置下方，轉子位于井筒內，螺桿鉆具的定子套設在井筒與轉子之間；溫度控制裝置，設于井筒外側，用于加熱井筒內的泥漿；泥漿循環管路，其與驅動裝置和井筒分別連接，泥漿循環管路、驅動裝置和井筒連通形成供泥漿循環的泥漿循環通道。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，驅動裝置包括:電機；扭矩傳感器，與電機連接；轉子連接桿，其一端與扭矩傳感器連接，且其另一端與轉子連接；分流接頭，固定在井筒上方，且與泥漿循環管路連接，并連通泥漿循環管路和井筒，轉子連接桿穿過分流接頭。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，驅動裝置還包括:減速箱，連接在電機與扭矩傳感器之間；萬向聯軸器，連接在轉子連接桿與轉子之間。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，分流接頭的上端設有推力軸承，轉子連接桿的側壁上設有環形突臺，環形突臺坐于推力軸承上。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置還包括:井口壓蓋，連接在井筒的井口上；油管掛，穿過井口壓蓋，并與井口壓蓋相固定，油管掛的一端與分流接頭連接，油管掛的另一端與定子連接，油管掛連通分流接頭和井筒。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，溫度控制裝置包括:加熱筒，包裹在井筒外，且與井筒之間形成供導熱油流經的環形空間，加熱筒的上部設有出液孔，加熱筒的下部設有進液孔；加熱器，與進液孔和出液孔分別連接，加熱器、進液孔、環形空間和出液孔連通構成供導熱油循環的導熱油循環通道。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，溫度控制裝置還包括包裹在加熱筒外的保溫材料層、以及用于設定加熱器的溫度和保持溫度恒定的控制柜，控制柜與加熱器連接。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，泥漿循環管路包括:流出管，與驅動裝置連接，流出管上設有流量傳感器和壓力傳感器；回流管，與流出管和井筒分別連接。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，泥漿循環管路還包括:泥漿罐，與回流管連接，回流管上設有位于泥漿罐與流出管之間的補液閥；排氣管，連接在泥漿罐與回流管之間，排氣管上設有放氣閥，放氣閥位于流出管與驅動裝置的連接位置上方，排氣管與回流管的連接位置位于補液閥與流出管之間；加壓孔和調壓閥，設于流出管或回流管上，加壓孔用于連接電動試壓栗。如上所述的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其中，螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置還包括數據采集裝置，數據采集裝置與驅動裝置和泥漿循環管路分別電連接。本專利技術的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置的特點和優點是:1、本專利技術的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，通過設置溫度控制裝置和泥漿循環通道，能模擬螺桿鉆具定子在實際工況下的工作溫度和介質環境，實現在高溫鉆井液介質中去評價螺桿鉆具定子的耐溫性能及使用壽命，使螺桿鉆具馬達定子的性能測試不再只局限于常溫環境，為螺桿鉆具定子的使用性能研究提供可靠依據，為螺桿鉆具定子材料的開發提供指導；2、本專利技術的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，測試效率高，結構簡單，成本低?！靖綀D說明】以下附圖僅旨在于對本專利技術做示意性說明和解釋，并不限定本專利技術的范圍。其中:圖1是本專利技術的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置中驅動裝置的示意圖；圖2是本專利技術的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置中井筒和溫度控制裝置的示意圖；圖3是本專利技術的螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置中泥漿循環管路的示意圖。主要元件標號說明:101電機102減速箱103扭矩傳感器104花鍵套105轉子連接桿106推力軸承107分流接頭 108萬向聯軸器201電機底座 202立柱203防轉卡塊204井口壓蓋205油管掛206井口207井筒208底法蘭301加熱筒302出液孔303進液孔400流出管401上密封圈402循環出液孔403下密封圈404循環進液孔405流量傳感器406壓力傳感器407調壓閥408放氣閥409補液閥410泥漿罐411回流管412加壓孔413循環出液孔連接頭414循環進液孔連接頭415排氣管【具體實施方式】為了對本專利技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本專利技術的【具體實施方式】。本專利技術提供一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，能模擬螺桿鉆具定子和轉子在實際工況中的工作溫度和介質環境，以測試螺桿鉆具定子的性能，該螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置包括驅動裝置、井筒207、溫度控制裝置和泥漿循環管路，驅動裝置與螺桿鉆具的轉子連接，用于驅動轉子轉動；井筒207固定在地面上，且連接在驅動裝置下方，井筒207為中空的筒體，用于模擬實際鉆井井筒或油井井筒，轉子位于井筒207內，螺桿鉆具的定子套設在井筒207與轉子之間，并固定在井筒內側；溫度控制裝置設于井筒207外側，用于加熱井筒207內的泥漿，以模擬螺桿鉆具定子和轉子在實際工況中的溫度環境；泥漿循環管路與驅動裝置和井筒207分別連接，泥漿循環管路、驅動當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置，其特征在于，所述螺桿鉆具定子性能模擬測試裝置包括：驅動裝置，與所述螺桿鉆具的轉子連接，用于驅動所述轉子轉動；井筒，連接在所述驅動裝置下方，所述轉子位于所述井筒內，所述螺桿鉆具的定子套設在所述井筒與所述轉子之間；溫度控制裝置，設于所述井筒外側，用于加熱所述井筒內的泥漿；泥漿循環管路，其與所述驅動裝置和所述井筒分別連接，所述泥漿循環管路、所述驅動裝置和所述井筒連通形成供所述泥漿循環的泥漿循環通道。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜斌，王濤，劉雯云，王婷，徐春燕，張麗洋，王宇杰，馬文衡，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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