[发明专利]一种空气锤性能的评价装置及评价方法

摘要

本发明涉及一种空气锤性能的评价装置及评价方法，该装置由实验架、钻进系统、岩心夹持器、起升系统、数据采集系统组成，该方法包括：通过建立可调节角度的空气锤实验架，并向空气锤提供气源、钻压、转速，进行不同角度的空气锤工作性能实验，通过无线应力波监测器、位移传感器、压力传感器、倾斜角度仪的运用，高速摄像机的拍摄，进行空气锤工作状态的精确监测，通过对比不同工作角度下的注入压力、钻压、转速与空气锤的冲击频率、钻速、冲击功等，对空气锤工作性能进行评价。本发明原理可靠，操作方便，不仅解决了空气锤性能受角度变化影响的问题，还可对其在各种工况条件下的工作性能进行评价，为空气锤面向定向钻井及水平钻井的理论研究及结构优化提供实验依据。

主权项

一种空气锤性能的评价装置，由实验架、钻进系统、岩心夹持器、起升系统、数据采集系统组成，其特征在于，所述实验架包括实验架架体（11）、前轴（3）以及后轴（24），所述实验架架体由两段槽钢背对背组合，形成滑轨；所述钻进系统包括加钻压气缸（13）、钻进滑车（4）及转动机构（7），所述加钻压气缸（13）固定于实验架架体（11）中间，其活塞端连接钻进滑车（4），所述钻进滑车（4）可以沿着实验架架体的滑轨滑动，所述转动机构（7）连接旋转接头（8），旋转接头又通过钻杆短接（9）连接待测空气锤（12）；所述岩心夹持器（15）通过其底座（23）固定在实验架架体（11）上，其尾部带有加强脊（16），岩心夹持器中装有岩心，与待测空气锤锤头（14）相对；所述起升系统包括举升架立柱（1）、举升油缸（5）、带有锁止机构的举升滑车（6）和平动滑车（17），所述实验架的前轴（3）铰接于举升滑车上，后轴（24）铰接于平动滑车上；所述数据采集系统包括注入压力传感器（2）、无线应力波监测器（10）、倾斜角度仪（20）、位移传感器（21）、钻压压力传感器（22），所述注入压力传感器（2）位于旋转接头（8）的注气口上，所述无线应力波监测器（10）附着于钻杆短接（9）上，所述倾斜角度仪（20）、位移传感器（21）均位于实验架架体（11）上，所述钻压压力传感器（22）位于加钻压气缸（13）上。