【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油鉆井設備，具體涉及一種自動垂直鉆井工具整機地面測試系統。
技術介紹
1、隨著石油勘探開發的難度增大，深層油氣開發中易斜地層的防斜打快問題、海上油氣開發中的直井段防斜和高密度叢式井防碰打直問題，都是制約深層油氣勘探開發的重要因素。目前，國內已有高陡地層鉆井防斜糾斜方法，大多以犧牲鉆壓、降低機械鉆速為代價。目前，國內的垂直鉆井工具仍處于試驗階段還未實現大規模量產應用，現場的工程化應用需要大量的室內試驗進行完善提高。自動垂直鉆井工具是集機、電、液一體化的井下閉環鉆井工具，在鉆進過程中自動糾斜、穩斜，以此保證鉆出垂直井眼。
2、目前國內垂直鉆井工具試驗裝置功能較為單一，無法滿足測試需求。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，旨在解決現有技術中的問題。
2、本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：
3、一種自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，包括懸吊夾具總成、驅動總成、測量推靠力平臺和井斜角調試總成，所述懸吊夾具總成固定設置，用于夾緊鉆井工具；所述測量推靠力平臺安裝在所述懸吊夾具總成下方，其通過懸掛件與所述懸吊夾具總成連接，用于測量鉆井工具上多個推力塊的推力大小；所述井斜角調試總成安裝在所述測量推靠力平臺下方，所述驅動總成安裝在所述井斜角調試總成上，用于驅動鉆井工具繞自身軸向轉動，所述井斜角調試總成用于調節所述驅動總成及鉆井工具在豎直面擺動以調整井斜角。
4、本專利技術的有益效
5、另外，通過井斜角調試總成調整鉆井工具的井斜角，保證鉆井工具在井斜的情況下驅動總成還可以驅動鉆井工具在豎直面轉動。
6、本專利技術結構緊湊，可較全面的驗證自動垂直鉆井工具的整體工作性能的試驗系統，為自動垂直鉆井工具的可靠應用及優化升級做好實驗支撐。
7、在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進。
8、進一步，還包括工具面調整總成，所述井斜角調試總成安裝在所述工具面調整總成上，所述工具面調整總成用于驅動所述井斜角調試總成及鉆井工具在水平面水平轉動以調整鉆井工具的工具面的角度。
9、采用上述進一步方案的有益效果是測試過程中，鉆井工具裝配在懸吊夾具總成上后，可通過測量推靠力平臺測量鉆井工具上多個推力塊的推力大小；
10、另外，通過井斜角調試總成調整鉆井工具的井斜角，保證鉆井工具在井斜的情況下驅動總成還可以驅動鉆井工具繞自身軸向轉動；
11、同時，還可以通過工具面調整總成調整整個鉆井工具在工作面的角度，進一步測試不同工具面角度下鉆井工具的轉動情況。
12、進一步，還包括控制臺，所述驅動總成、所述測量推靠力平臺、所述井斜角調試總成及所述工具面調整總成分別與所述控制臺通訊連接。
13、采用上述進一步方案的有益效果是測試過程中，通過控制臺控制各個部件的運行，智能化程度高，測試方便，效率高。
14、進一步，所述工具面調整總成包括工具面驅動組件，所述工具面驅動組件用于驅動所述井斜角調試總成及鉆井工具在水平面轉動。
15、采用上述進一步方案的有益效果是測試過程中，可通過工具面驅動組件驅動鉆井工具轉動，以調整鉆井工具在工具面的角度，進一步測試不同工具面角度下鉆井工具的轉動情況，為后續實際鉆井作業奠定一定的理論基礎。
16、進一步，所述井斜角調試總成包括絲杠組件、圓盤和安裝座，所述圓盤水平安裝在所述工具面驅動組件上；所述絲杠組件安裝在所述圓盤，所述安裝座固定安裝在所述絲杠組件上；所述驅動總成可在豎直面擺動的安裝在所述安裝座上。
17、采用上述進一步方案的有益效果是測試過程中，通過絲杠組件驅動鉆井工具在豎直面上擺動，以調整鉆井工具的井斜角，模擬實際作業時鉆井工具的糾斜能力；
18、另外，驅動總成擺動的安裝在安裝座上，保證調整井斜角時不會損壞鉆井工具。
19、進一步，還包括主體框架總成，所述工具面調整總成和所述懸吊夾具總成分別安裝在所述主體框架總成上。
20、采用上述進一步方案的有益效果是結構簡單，設計合理，利用主體框架總成實現各個部件的安裝，集成度高，使用方便。
21、進一步，所述懸吊夾具總成包括支架盤和夾持組件，所述支架盤水平固定安裝在所述主體框架總成上；所述夾持組件安裝在所述支架盤上，用于夾緊鉆井工具。
22、采用上述進一步方案的有益效果是裝配時，通過夾持組件可夾緊鉆井工具，裝配方便。
23、進一步，所述測量推靠力平臺包括安裝板和多個測力傳感器，所述安裝板水平設置在所述支架盤的下方，其中心處設有貫穿的開口，所述開口的側壁均勻間隔設有多個與鉆井工具上多個推力塊一一對應的凹槽，多個所述測力傳感器分別固定安裝在所述安裝板上對應多個所述凹槽的部位；所述安裝板的邊緣上均勻間隔固定安裝有多個吊環；所述懸掛件包括多個拉簧，多個所述拉簧的上端分別與所述支架盤的邊緣連接，其下端分別與多個所述吊環連接。
24、采用上述進一步方案的有益效果是測試過程中，可通過多個測力傳感器分別測量鉆井工具上多個推力塊的推力大小，測試方便；
25、另外，安裝板通過多個拉簧與支架盤連接，裝配方便。
26、進一步，所述支架盤呈環形板狀結構，所述夾持組件包括多個支架，多個所述支架沿所述支架盤的周向均勻間隔安裝在所述支架盤的中心處，且其分別可沿所述支架盤的徑向水平移動并定位。
27、采用上述進一步方案的有益效果是利用多個支架在支架盤上的水平移動以夾緊或松開鉆井工具，裝配方便；
28、另外，多個支架的設計可適應于多種不同尺寸的鉆井工具的裝配，通用性強，使用方便。
29、進一步，所述夾持組件還包括圓筒和多個內托，所述圓筒同軸水平固定安裝在所述支架盤上，且所述支架盤的內部位于所述圓筒的內側內；多個所述支架位于所述支架盤的內側內，且其上側分別彎折并與所述支架盤的上表面滑動的貼合；多個所述內托分別固定安裝在多個所述支架上，所述圓筒上還均勻間隔安裝有多個鎖緊螺釘，擰動多個所述鎖緊螺釘使其分別推動多個所述內托及多個所述支架水平移動。
30、采用上述進一步方案的有益效果是裝配時，手動擰動多個鎖緊螺釘至多個內托夾緊鉆井工具，操作簡便，省時省力。
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1.一種自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：包括懸吊夾具總成、驅動總成、測量推靠力平臺和井斜角調試總成，所述懸吊夾具總成固定設置，用于夾緊鉆井工具(1)；所述測量推靠力平臺安裝在所述懸吊夾具總成下方，其通過懸掛件與所述懸吊夾具總成連接，用于測量鉆井工具(1)上多個推力塊的推力大小；所述井斜角調試總成安裝在所述測量推靠力平臺下方，所述驅動總成安裝在所述井斜角調試總成上，用于驅動鉆井工具(1)繞自身軸向轉動，所述井斜角調試總成用于調節所述驅動總成及鉆井工具(1)在豎直面擺動以調整井斜角。
2.根據權利要求1所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：還包括工具面調整總成，所述井斜角調試總成安裝在所述工具面調整總成上，所述工具面調整總成用于驅動所述井斜角調試總成及鉆井工具(1)在水平面轉動以調整鉆井工具(1)工具面的角度。
3.根據權利要求2所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：還包括控制臺(2)，所述驅動總成、所述測量推靠力平臺、所述井斜角調試總成及所述工具面調整總成分別與所述控制臺(2)通訊連接。
4.根據權利要求
5.根據權利要求4所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述井斜角調試總成包括絲杠組件(3)、圓盤(4)和安裝座(5)，所述圓盤(4)水平安裝在所述工具面驅動組件上；所述絲杠組件(3)安裝在所述圓盤(4)，所述安裝座(5)固定安裝在所述絲杠組件(3)上；所述驅動總成可在豎直面擺動的安裝在所述安裝座(5)上。
6.根據權利要求2-5任一項所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：還包括主體框架總成(6)，所述工具面調整總成和所述懸吊夾具總成分別安裝在所述主體框架總成(6)上。
7.根據權利要求6所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述懸吊夾具總成包括支架盤(7)和夾持組件，所述支架盤(7)水平固定安裝在所述主體框架總成(6)上；所述夾持組件安裝在所述支架盤(7)上，用于夾緊鉆井工具(1)。
8.根據權利要求7所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述測量推靠力平臺包括安裝板(8)和多個測力傳感器(9)，所述安裝板(8)水平設置在所述支架盤(7)的下方，其中心處設有貫穿的開口，所述開口的側壁均勻間隔設有多個與鉆井工具上多個推力塊一一對應的凹槽(10)，多個所述測力傳感器(9)分別固定安裝在所述安裝板(8)上對應多個所述凹槽(10)的部位；所述安裝板(8)的邊緣上均勻間隔固定安裝有多個吊環(11)；所述懸掛件包括多個拉簧(12)，多個所述拉簧(12)的上端分別與所述支架盤(7)的邊緣連接，其下端分別與多個所述吊環(11)連接。
9.根據權利要求7所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述支架盤(7)呈環形板狀結構，所述夾持組件包括多個支架(13)，多個所述支架(13)沿所述支架盤(7)的周向均勻間隔安裝在所述支架盤(7)的中心處，且其分別可沿所述支架盤(7)的徑向水平移動并定位。
10.根據權利要求9所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述夾持組件還包括圓筒(14)和多個內托(15)，所述圓筒(14)同軸水平固定安裝在所述支架盤(7)上，且所述支架盤(7)的內部位于所述圓筒(14)的內側內；多個所述支架(13)位于所述支架盤(7)的內側內，且其上側分別彎折并與所述支架盤(7)的上表面滑動的貼合；多個所述內托(15)分別固定安裝在多個所述支架(13)上，所述圓筒(14)上還均勻間隔安裝有多個鎖緊螺釘(16)，擰動多個所述鎖緊螺釘(16)使其分別推動多個所述內托(15)及多個所述支架(13)水平移動。
...【技術特征摘要】
1.一種自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：包括懸吊夾具總成、驅動總成、測量推靠力平臺和井斜角調試總成，所述懸吊夾具總成固定設置，用于夾緊鉆井工具(1)；所述測量推靠力平臺安裝在所述懸吊夾具總成下方，其通過懸掛件與所述懸吊夾具總成連接，用于測量鉆井工具(1)上多個推力塊的推力大小；所述井斜角調試總成安裝在所述測量推靠力平臺下方，所述驅動總成安裝在所述井斜角調試總成上，用于驅動鉆井工具(1)繞自身軸向轉動，所述井斜角調試總成用于調節所述驅動總成及鉆井工具(1)在豎直面擺動以調整井斜角。
2.根據權利要求1所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：還包括工具面調整總成，所述井斜角調試總成安裝在所述工具面調整總成上，所述工具面調整總成用于驅動所述井斜角調試總成及鉆井工具(1)在水平面轉動以調整鉆井工具(1)工具面的角度。
3.根據權利要求2所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：還包括控制臺(2)，所述驅動總成、所述測量推靠力平臺、所述井斜角調試總成及所述工具面調整總成分別與所述控制臺(2)通訊連接。
4.根據權利要求2所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述工具面調整總成包括工具面驅動組件，所述工具面驅動組件用于驅動所述井斜角調試總成及鉆井工具(1)在水平面轉動。
5.根據權利要求4所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：所述井斜角調試總成包括絲杠組件(3)、圓盤(4)和安裝座(5)，所述圓盤(4)水平安裝在所述工具面驅動組件上；所述絲杠組件(3)安裝在所述圓盤(4)，所述安裝座(5)固定安裝在所述絲杠組件(3)上；所述驅動總成可在豎直面擺動的安裝在所述安裝座(5)上。
6.根據權利要求2-5任一項所述的自動垂直鉆井工具整機地面測試系統，其特征在于：還包括主體框架總成(6)，所述工具面調整總成和所述懸吊夾具總成分別安裝在所述主體框...
【專利技術屬性】
技術研發人員：史宏江，張國田，楊文景，潘興明，張磊，路一平，王志國，李鐵軍，杜迎軍，張海波，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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