一種修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，屬于油田修井工具測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源需求的不斷增加，很多大小油田進(jìn)入中后期開發(fā)階段，井齡越長(zhǎng)，修井作業(yè)次數(shù)逐年增加，工作量越大，對(duì)修井工具的需求也不斷增長(zhǎng)，帶動(dòng)了修井工藝和修井工具的進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)修井工具的要求也越來越嚴(yán)格，越來越要求修井工具的性能質(zhì)量高、使用壽命長(zhǎng)、工作效率高、功能多樣化。隨著深井和超深井的出現(xiàn)和海洋油田的勘探與開發(fā)，鉆井、采油技術(shù)更新和修井工藝的進(jìn)步，許多新的修井工具也隨之出現(xiàn)，已形成十幾大類數(shù)百種規(guī)格的修井工具。經(jīng)調(diào)研和網(wǎng)上檢索，現(xiàn)有的檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備功能少，還存在操作不便，加載能力差，加載及控制方式落后，特別是試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)原理過于簡(jiǎn)單和理想化，忽略了大量實(shí)際存在并影響試驗(yàn)結(jié)果的因素，導(dǎo)致測(cè)試精度極低且試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性差，無法對(duì)試驗(yàn)工具性能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，失去了對(duì)生產(chǎn)和技術(shù)研發(fā)的指導(dǎo)意義，嚴(yán)重減緩了現(xiàn)有修井工具的技術(shù)進(jìn)步和新產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。為了取得修井工具完備的技術(shù)參數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，都是到油田現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，主要缺點(diǎn)是由于試驗(yàn)井況環(huán)境差異，取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低，其次是周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、長(zhǎng)途搬運(yùn)不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，以模擬修井工況，對(duì)修井用途的打撈、鉆套磨銑、整形類等修井工具進(jìn)行比較齊全的出廠項(xiàng)目檢測(cè)試驗(yàn)，亦可以對(duì)新研發(fā)的修井工具進(jìn)行科研試驗(yàn)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案:
本發(fā)明的一種修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與液壓站連接，液壓站與主體機(jī)架連接；主體機(jī)架包括底座，底座上設(shè)有一組導(dǎo)柱，導(dǎo)柱頂端設(shè)有上梁，上梁與底座之間的導(dǎo)柱上設(shè)有滑梁；滑梁兩側(cè)經(jīng)油缸與底座連接；滑梁上設(shè)有液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)與減速機(jī)連接，減速機(jī)與試件轉(zhuǎn)換接頭連接；滑梁與上梁之間設(shè)有拖鏈，拖鏈一端固定在上梁上，另一端固定在滑梁上，拖鏈內(nèi)排列有控制管線。
[0004]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述試件轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)設(shè)有中心軸，中心軸頂端設(shè)有與減速器連接的花鍵槽；試件轉(zhuǎn)換接頭底部設(shè)有密封環(huán)，密封環(huán)上設(shè)有循環(huán)液接口，與密封環(huán)連接的中心軸處設(shè)有一組連通孔，連通孔與中心軸的內(nèi)孔相通。
[0005]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述循環(huán)液接口與循環(huán)系統(tǒng)連接，循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵，循環(huán)泵進(jìn)口與循環(huán)液接口連接，循環(huán)泵出口經(jīng)排液管與循環(huán)池連接；液壓站與液壓馬達(dá)采用開式系統(tǒng)方式，液壓馬達(dá)旋向通過換向閥進(jìn)行控制；通過電液驅(qū)動(dòng)方式控制液壓馬達(dá)在最大和最小排量之間切換，可模擬低速重載和高速輕載兩種試驗(yàn)工況。
[0006]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述液壓站為柜式結(jié)構(gòu)，液壓站內(nèi)設(shè)有主電機(jī)，主電機(jī)與主泵和輔泵傳動(dòng)連接，主泵和輔泵上方設(shè)有油箱，油箱的注油口設(shè)有空氣濾清器，油箱上還設(shè)有液位/溫度傳感器；主泵和輔泵的進(jìn)口經(jīng)吸油過濾器與油箱吸油口連接，主泵和輔泵的出口分別經(jīng)主泵出口過濾器和輔泵出口過濾器與集成閥組連接，集成閥組與主體機(jī)架連接。
[0007]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述集成閥組內(nèi)設(shè)有主泵控制閥組和輔泵控制閥組兩套集成閥，主泵控制閥組經(jīng)拖鏈接口與主體機(jī)架上的液壓馬達(dá)連接；輔泵控制閥組經(jīng)地溝與主體機(jī)架底部的油缸連接；主泵和輔泵分別驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)和油缸，工作回路獨(dú)立，共用冷卻和過濾回路；主泵和輔泵選用恒壓恒流量變量特性泵，通過比例溢流閥控制和調(diào)節(jié)主泵和輔泵出口壓力和流量，以實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)和油缸無極調(diào)速功能。
[0008]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述液壓馬達(dá)的回油經(jīng)拖鏈接口與液壓站內(nèi)的液壓油冷卻器進(jìn)口連接，液壓油冷卻器出口經(jīng)回油過濾器與油箱的回油口連接；油缸的回油經(jīng)地溝與液壓站內(nèi)的回油過濾器進(jìn)口連接，回油過濾器出口與油箱的回油口連接。
[0009]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述液壓站頂部設(shè)有工作指示燈，液壓站正面設(shè)有配電板，配電板上設(shè)有電壓表、電流表、主泵出口壓力表、輔泵出口壓力表和系統(tǒng)回油壓力表。
[0010]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述工作指示燈包括紅、黃、綠三個(gè)指示燈,或包括一個(gè)可以變成紅、黃、綠三種顏色的變色指示燈。
[0011]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有PLC控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與主體機(jī)架和液壓站連接；計(jì)算機(jī)中安裝有測(cè)試軟件，測(cè)試軟件包含空載扭矩和試驗(yàn)平臺(tái)自重檢測(cè)和零位校準(zhǔn)功能模塊，以提高測(cè)試精度；扭矩和拉壓力載荷試驗(yàn)數(shù)值通過直接測(cè)量液壓馬達(dá)和油缸進(jìn)出口壓力，并根據(jù)液壓馬達(dá)和油缸結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)運(yùn)算得出。
[0012]前述修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)中，所述控制系統(tǒng)的面板上設(shè)有總電源按鈕、急停按鈕和顯示屏以及主電機(jī)控制區(qū)、循環(huán)泵控制區(qū)、液壓馬達(dá)控制區(qū)、油缸控制區(qū)。
[0013]上述技術(shù)方案是本發(fā)明的發(fā)明人在研發(fā)過程中，進(jìn)行了大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集工作，并經(jīng)過試驗(yàn)和總結(jié)才提出的一種全新的綜合解決方案。本發(fā)明在采用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)控技術(shù)和電液比例控制液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論分析，優(yōu)化了試驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)測(cè)試原理，在試驗(yàn)裝置硬件組成及液壓回路原理上，將可預(yù)見的影響試驗(yàn)精度的因素減小到最低限度，并在測(cè)試軟件中通過特定算法對(duì)試驗(yàn)偏差進(jìn)行合理修正。整套試驗(yàn)裝置控制方式先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、檢測(cè)數(shù)據(jù)全面、試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性和精度高，能準(zhǔn)確反映試驗(yàn)工具的綜合性能，為工具性能分析提供全面、準(zhǔn)確、可靠的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。能模擬修井工況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的打撈、鉆套磨銑、整形類等修井工具性能進(jìn)行定量試驗(yàn)評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)新研發(fā)的修井工具進(jìn)行試驗(yàn)，解決了現(xiàn)有的類似裝置功能不全面，操作不便，實(shí)際應(yīng)用中存在的多種問題；增加了裝置的多功能，提高了載能，總功率達(dá)到60kW，動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速可達(dá)到0-80rpm，動(dòng)力頭扭矩可達(dá)到0-10000Ν.ηι,上拉力可達(dá)到500kN (最大),下壓力可達(dá)到250kN (最大),有效行程可達(dá)到1700mm。完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求，操作方便等，因此根據(jù)油田生產(chǎn)實(shí)際需要，發(fā)明了這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，安全可靠，功能齊全，操作方便的一種修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)。操作臺(tái)可安裝在測(cè)試房?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，配置計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示、記錄、打印，控制面板上可顯示力與時(shí)間、力與位移的曲線圖，提高了測(cè)量效率。對(duì)修井工具的研發(fā)和修井技術(shù)的發(fā)展有著十分重要的實(shí)際意義。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅具有能模擬修井工況、對(duì)修井用途的打撈、鉆套磨銑、整形類等修井工具進(jìn)行比較齊全的出廠項(xiàng)目檢測(cè)試驗(yàn)、并可以對(duì)新研發(fā)的修井工具進(jìn)行科研試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、制作成本較低、工作性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是試件轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是液壓站的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是控制面板界面示意圖。
[0015]附圖中的標(biāo)記為:A_主體機(jī)架、B-液壓站、C-控制系統(tǒng)、1-拖鏈、2_液壓馬達(dá)、3-減速機(jī)、4-上梁、5-滑梁、6-中心軸、7-試件轉(zhuǎn)換接頭、8-導(dǎo)柱、9-油缸、10-和底座、11-主電機(jī)、12-液位/溫度傳感器、13-空氣濾清器、14-液壓油冷卻器、15-回油過濾器、16-油箱、17-吸油過濾器、18-主泵出口過濾器、19-輔泵出口過濾器、20-集成閥組、21-輔泵、22-主泵、23-循環(huán)液接口、24-連通孔、25-密封環(huán)、26-內(nèi)孔、27-工作指示燈、28-電壓表、29-電流表、30-主泵出口壓力表、31-輔泵出口壓力表、32-系統(tǒng)回油壓力表。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0017]本發(fā)明的一種修井工具檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括控制系統(tǒng)C，控制系統(tǒng)C與液壓站B連接，液壓站B與主體機(jī)架A連接；主體機(jī)架A包括底座10，底座10上設(shè)有一組導(dǎo)柱8，導(dǎo)柱8頂端設(shè)有上梁4，上梁4與底座10之間的導(dǎo)柱8上設(shè)有滑梁5 ；滑梁5兩側(cè)經(jīng)油缸9與底座10連接；滑梁5上設(shè)有液壓馬達(dá)2，液壓馬達(dá)2與減速機(jī)3連接，減速機(jī)3與試件轉(zhuǎn)換接頭7連接；滑梁5與上梁4之間設(shè)有拖鏈1，拖鏈I 一端固定在上梁4上，另一端固定在滑梁5上，拖鏈I內(nèi)排列有控制管線。試件轉(zhuǎn)換接頭如圖2所示，試件轉(zhuǎn)換接頭7內(nèi)設(shè)有中心軸6，中心軸6頂端設(shè)有與減速器3連接的花鍵槽；試件轉(zhuǎn)換接頭7底部設(shè)有密封環(huán)25，密封環(huán)25上設(shè)有循環(huán)液接口 23，與密封環(huán)25連接的中心軸6處設(shè)有一組連通孔24，連通孔24與中心軸6的內(nèi)孔相通。循環(huán)液接口 23與循環(huán)系統(tǒng)連接，循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵，循環(huán)泵進(jìn)口與循環(huán)液接口 23連接，循環(huán)泵出口經(jīng)排液管與循環(huán)池連接。液壓站B如圖3所示為柜式結(jié)構(gòu),液壓站B頂部設(shè)有工作指示燈27,工作指示燈27包括紅、黃、綠三個(gè)指示燈，或包括一個(gè)可以變成紅、黃、綠三種顏色的變色指示燈。液壓站B正面設(shè)有配電板，配電板上設(shè)有電壓表28、電流表29、主泵出口壓力表30、輔泵出口壓力表31和系統(tǒng)回油壓力表32。液壓站B內(nèi)設(shè)有主電機(jī)11，主電機(jī)11與主泵22和輔泵21傳動(dòng)連接，主泵22和輔泵21上方設(shè)有油箱16，油箱16的注油口設(shè)有空氣濾清器13，油箱16上還設(shè)有液位/溫度傳感器12 ;主泵22和輔泵21的進(jìn)口經(jīng)吸油過濾器17與油箱16吸油口連接，主泵22和輔泵21的出口分別經(jīng)主泵出口過濾器18和輔泵出口過濾器19與集成閥組20連接，集成閥組20與主體機(jī)架A連接。集成閥組20內(nèi)設(shè)有主泵控制閥組和輔泵控制閥組兩套集成閥，主泵控制閥組經(jīng)拖鏈I接口與主體機(jī)架A上的液壓馬達(dá)2連接；輔泵控制閥組經(jīng)地溝與主體機(jī)架A底部的油缸9連接。液壓馬達(dá)2的回油經(jīng)拖鏈I接口與液壓站B內(nèi)的液壓油冷卻器14進(jìn)口連接，液壓油冷卻器14出口經(jīng)回油過濾器15與油箱16的回油口連接；油缸9的回油經(jīng)地溝與液壓站B內(nèi)的回油過濾器15進(jìn)口連接，回油過濾器15出口與油箱16的回油口連接。控制系統(tǒng)C內(nèi)設(shè)有PLC控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與主體機(jī)架A和液壓站B連接?？刂葡到y(tǒng)C的控制面板如圖4所示，控制面板上設(shè)有總電源按鈕、急停按鈕和顯示屏以及主電機(jī)控制區(qū)、循環(huán)泵控制區(qū)、液壓馬達(dá)控制區(qū)、油缸控制區(qū)。
實(shí)施例
[0018]本例主要有主體機(jī)架A、液壓站B和控制系統(tǒng)C構(gòu)成，還包括數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)。主體機(jī)架A主要有拖鏈1、液壓馬達(dá)2、減速機(jī)3、上梁4、滑梁5、中心軸6、試件轉(zhuǎn)換接頭7、導(dǎo)柱8、油缸9和底座10等零部件組成。
[0019]主體機(jī)架A采用三