水平井钻柱动力学实验装置

本技术属于水平井钻柱动力学实验设备，具体地说，涉及水平井钻柱动力学实验装置。

背景技术：

1、在水平井钻柱动力学实验的过程中，为了充分模拟出水平井钻柱的实际工作状态，会通过井液循环系统将井液输送至井筒内，从而通过泥浆注入口钻井液循环系统中的压力传感器监测地面钻柱扭摆过程中反扭矩变化引起的压力响应，并根据压力响应规律调整地面钻柱扭摆传播的深度以及脉冲扭矩补偿量的大小。

2、井液循环系统的井液驱动力为水泵，在对水泵进行开启时，井液将会从水箱内输送至管线内，在井液到达管线内时，由于井液的瞬间冲击力过大且管线初期内部是空的，从而容易对管线接头处或拐角处造成较大的冲击力，可能会对实验设备和测量设备造成损坏，影响实验的进行，同时，井液的瞬间冲击力过大可能会改变钻柱的运动状态，导致实验结果失真，从而影响实验的准确性。

3、有鉴于此特提出本实用新型。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

2、水平井钻柱动力学实验装置，包括地面驱动系统和储液箱，所述地面驱动系统包括底板以及设置在底板上的传感器，所述传感器的另一端通过钻井液输入旋转密封接头连接有管线，所述储液箱通过水泵连接有出液管，还包括设置在管线上用于对井液所产生的瞬间冲击力进行缓冲的缓冲机构；

3、所述缓冲机构包括固定连接在管线侧壁上的连接管，所述连接管的另一端固定连接有缓冲管，所述出液管的另一端与缓冲管相连接，所述缓冲管内通过驱动机构连接有第一圆板，所述第一圆板的圆心处开设有第一通孔，所述第一圆板在远离圆心的侧壁上开设有多个第一缓冲孔，所述第一圆板在远离出液管的一侧通过挤压组件连接有第二圆板，所述第二圆板上开设有第二通孔及多个第二缓冲孔，所述第二通孔与第一通孔相匹配设置，各个所述第二缓冲孔与第一缓冲孔相匹配设置。

4、各个所述第二缓冲孔在井液未进入到缓冲管内部时与各个第一缓冲孔相错设置。

5、所述挤压组件包括固定连接在缓冲管靠近连接管底壁上的固定环，所述固定环的另一侧设有弹簧，所述弹簧的另一端与第二圆板相连接，所述第二圆板在弹簧的弹性力下与第一圆板相抵设置。

6、所述驱动机构包括开设在缓冲管内壁上的螺旋槽，所述螺旋槽上滑动连接有驱动杆，所述驱动杆远离缓冲管内壁的一端与第一圆板相连接。

7、所述缓冲管上设有便于第二圆板进行移动的移动组件，所述移动组件包括开设在缓冲管内壁上的移动槽，所述移动槽上滑动连接有移动板，所述移动板的一端与第二圆板相连接。

8、所述移动组件设置有两个，两个所述移动组件相互对称设置。

9、本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

10、本实用新型通过缓冲机构的设置，对初始进入到管线内的高压井液进行了缓冲，减小了高压井液在刚进入到管线内部时所产生的瞬间冲击力，从而避免了因冲击力过大而造成实验设备和测量设备的损坏以及导致实验结果的失真。

11、下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.水平井钻柱动力学实验装置，包括：

2.根据权利要求1所述的水平井钻柱动力学实验装置，其特征在于，各个所述第二缓冲孔(208)在井液未进入到缓冲管(202)内部时与各个第一缓冲孔(205)相错设置。

3.根据权利要求1所述的水平井钻柱动力学实验装置，其特征在于，所述挤压组件包括固定连接在缓冲管(202)靠近连接管(201)底壁上的固定环(301)，所述固定环(301)的另一侧设有弹簧(302)，所述弹簧(302)的另一端与第二圆板(206)相连接，所述第二圆板(206)在弹簧(302)的弹性力下与第一圆板(203)相抵设置。

4.根据权利要求1所述的水平井钻柱动力学实验装置，其特征在于，所述驱动机构包括开设在缓冲管(202)内壁上的螺旋槽(401)，所述螺旋槽(401)上滑动连接有驱动杆(402)，所述驱动杆(402)远离缓冲管(202)内壁的一端与第一圆板(203)相连接。

5.根据权利要求1所述的水平井钻柱动力学实验装置，其特征在于，所述缓冲管(202)上设有便于第二圆板(206)进行移动的移动组件，所述移动组件包括开设在缓冲管(202)内壁上的移动槽(501)，所述移动槽(501)上滑动连接有移动板(502)，所述移动板(502)的一端与第二圆板(206)相连接。

6.根据权利要求5所述的水平井钻柱动力学实验装置，其特征在于，所述移动组件设置有两个，两个所述移动组件相互对称设置。

技术总结本技术公开了水平井钻柱动力学实验装置，包括地面驱动系统和储液箱，还包括设置在管线上用于对井液所产生的瞬间冲击力进行缓冲的缓冲机构，所述缓冲机构包括固定连接在管线侧壁上的连接管，所述连接管的另一端固定连接有缓冲管，所述出液管的另一端与缓冲管相连接，所述缓冲管内通过驱动机构连接有第一圆板，所述第一圆板的圆心处开设有第一通孔。本技术通过缓冲机构的设置，对初始进入到管线内的高压井液进行了缓冲，减小了高压井液在刚进入到管线内部时所产生的瞬间冲击力，从而避免了因冲击力过大而造成实验设备和测量设备的损坏以及导致实验结果的失真。技术研发人员：吴泽兵,常小兰,王少飞,王志恒,寇婷,程宇瑶受保护的技术使用者：西安石油大学技术研发日：20231212技术公布日：2024/7/4