專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種破巖鉆孔實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是一種適用于高溫高壓下實(shí)現(xiàn)破巖鉆孔的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，諸如深部油氣開(kāi)采、高溫巖體地?zé)衢_(kāi)采、煤炭地下氣化等與溫度有關(guān)的工程問(wèn)題越來(lái)越多。例如石油鉆井的深度已達(dá)到8000m，高溫巖體地?zé)豳Y源開(kāi)采深度在5000m以上，煤炭地下氣化溫度也在1000°C以上。這些工程都涉及一個(gè)與高溫度和高壓力有關(guān)的重要問(wèn)題，即在高溫高壓環(huán)境下對(duì)堅(jiān)硬巖體進(jìn)行破巖鉆進(jìn)，這迫切需要解決高溫高壓條件下堅(jiān)硬巖體的破巖機(jī)理問(wèn)題，而目前尚無(wú)模擬該條件下破巖鉆孔的實(shí)驗(yàn)裝置。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、 試驗(yàn)效果好的高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置，包括加壓機(jī)、設(shè)在加壓機(jī)內(nèi)對(duì)巖樣進(jìn)行加熱的高溫壓力室，高溫壓力室的上部設(shè)有巖樣上壓頭，下部設(shè)有對(duì)巖樣進(jìn)行加壓的中心缸壓頭和圍壓缸壓頭，所述加壓機(jī)的上部設(shè)有向高溫壓力室內(nèi)施鉆的打鉆平臺(tái)，打鉆平臺(tái)上設(shè)有的鉆機(jī)支架，鉆機(jī)支架上鉸接有可繞鉆機(jī)支架旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)橫梁，鉆機(jī)橫梁上設(shè)有鉆機(jī)和鉆機(jī)固定桿，鉆機(jī)上設(shè)有通入鉆桿的進(jìn)水口，打鉆平臺(tái)的中部設(shè)有設(shè)有鉆桿通道，鉆桿通道的入口處設(shè)有導(dǎo)入鉆桿的排渣裝置。[0005]所述的鉆機(jī)固定桿上部與鉆機(jī)橫梁焊接，下部通過(guò)螺釘固定在打鉆平臺(tái)上；所述的排渣裝置包括與鉆桿通道相通的導(dǎo)套和設(shè)在導(dǎo)套上的排渣出水口。[0006]有益效果可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖樣進(jìn)行加熱和加壓的同時(shí)進(jìn)行破巖鉆孔實(shí)驗(yàn)，可以根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼{(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)及破巖方式，其鉆桿可安裝不同類(lèi)型的鉆頭；鉆桿通過(guò)打鉆平臺(tái)中心的鉆桿通道進(jìn)入高溫壓力室，到達(dá)巖樣的上表面中心；凈水通過(guò)鉆桿內(nèi)的進(jìn)水孔到達(dá)巖樣鉆孔，將鉆出的巖屑通過(guò)鉆桿通道帶出，經(jīng)排渣出水口排出?？梢赃M(jìn)行高溫高壓條件下沖擊-切削破巖方式的鉆進(jìn)速率、破巖效率、鉆具與圍巖相互作用等方面的研究。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、試驗(yàn)效果好。


[0007]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0008]圖2是圖1的I - I俯視圖。[0009]圖3是圖1的II - II俯視圖。[0010]圖中1-高溫壓力室；2-中心缸壓頭；3-圍壓缸壓頭；4-排渣裝置；4-1-排渣出水口 ；4-2-導(dǎo)套；5-底座；6-立柱；7-巖樣；8-打鉆平臺(tái)；9-鉆機(jī)支架；10-鉆機(jī)橫梁；11-鉆機(jī)；12-鉆機(jī)固定桿；13-進(jìn)水口 ； 14-鉆桿；15-鉆桿通道；16-高溫壓力室上蓋板； 17-巖樣上壓頭。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型的高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置，主要由加壓機(jī)、高溫壓力室1、鉆機(jī)11和排渣裝置4構(gòu)成，對(duì)巖樣7進(jìn)行加熱的高溫壓力室1設(shè)在加壓機(jī)內(nèi)，高溫壓力室1的上部設(shè)有巖樣上壓頭17，下部設(shè)有對(duì)巖樣7進(jìn)行加壓的中心缸壓頭2和圍壓缸壓頭3，加壓機(jī)包括底座5、設(shè)在底座5上支撐打鉆平臺(tái)8的四個(gè)立柱6，加壓機(jī)的上部設(shè)有向高溫壓力室1內(nèi)施鉆的打鉆平臺(tái)8，打鉆平臺(tái)8的底部設(shè)有壓在巖樣上壓頭17上的高溫壓力室上蓋板16，打鉆平臺(tái)8上設(shè)有的鉆機(jī)支架9，鉆機(jī)支架9上鉸接有可繞鉆機(jī)支架9旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)橫梁10，鉆機(jī)橫梁10上設(shè)有鉆機(jī)11和鉆機(jī)固定桿12，鉆機(jī)固定桿12的上部與鉆機(jī)橫梁10焊接，下部通過(guò)螺釘固定在打鉆平臺(tái)8上，以保證打鉆作業(yè)時(shí)鉆機(jī)11的穩(wěn)定性。鉆機(jī)11上設(shè)有通入鉆桿14的進(jìn)水口 13，打鉆平臺(tái)8的中部設(shè)有鉆桿通道15，鉆桿通道15的入口處設(shè)有導(dǎo)入鉆桿14的排渣裝置4。排渣裝置4包括與鉆桿通道15相通的導(dǎo)套4-2和設(shè)在導(dǎo)套4-2上的排渣出水口 4-1，如圖2所示。
權(quán)利要求1.一種高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置，包括加壓機(jī)、設(shè)在加壓機(jī)內(nèi)對(duì)巖樣(7)進(jìn)行加熱的高溫壓力室(1 )，高溫壓力室(1)的上部設(shè)有巖樣上壓頭(17)，下部設(shè)有對(duì)巖樣(7)進(jìn)行加壓的中心缸壓頭(2)和圍壓缸壓頭(3)，其特征在于所述加壓機(jī)的上部設(shè)有向高溫壓力室(1)內(nèi)施鉆的打鉆平臺(tái)(8)，打鉆平臺(tái)(8)上設(shè)有的鉆機(jī)支架(9)，鉆機(jī)支架(9)上鉸接有可繞鉆機(jī)支架(9)旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)橫梁(10)，鉆機(jī)橫梁(10)上設(shè)有鉆機(jī)(11)和鉆機(jī)固定桿 (12)，鉆機(jī)(11)上設(shè)有通入鉆桿(14)的進(jìn)水口(13)，打鉆平臺(tái)(8)的中部設(shè)有設(shè)有鉆桿通道(15)，鉆桿通道(15)的入口處設(shè)有導(dǎo)入鉆桿(14)的排渣裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的鉆機(jī)固定桿(12)上部與鉆機(jī)橫梁(10)焊接，下部通過(guò)螺釘固定在打鉆平臺(tái)(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的排渣裝置(4)包括與鉆桿通道(15)相通的導(dǎo)套(4-2)和設(shè)在導(dǎo)套(4-2)上的排渣出水口(4-1)。
專(zhuān)利摘要一種高溫高壓下的破巖實(shí)驗(yàn)裝置，包括加壓機(jī)、設(shè)在加壓機(jī)內(nèi)對(duì)巖樣進(jìn)行加熱的高溫壓力室，高溫壓力室的上部設(shè)有巖樣上壓頭，下部設(shè)有對(duì)巖樣進(jìn)行加壓的中心缸壓頭和圍壓缸壓頭，所述加壓機(jī)的上部設(shè)有向高溫壓力室內(nèi)施鉆的打鉆平臺(tái)，打鉆平臺(tái)上設(shè)有的鉆機(jī)支架，鉆機(jī)支架上鉸接有可繞鉆機(jī)支架旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)橫梁，鉆機(jī)橫梁上設(shè)有鉆機(jī)和鉆機(jī)固定桿，鉆機(jī)上設(shè)有通入鉆桿的進(jìn)水口，打鉆平臺(tái)的中部設(shè)有設(shè)有鉆桿通道，鉆桿通道的入口處設(shè)有導(dǎo)入鉆桿的排渣裝置。可進(jìn)行高溫高壓條件下不同破巖方式的鉆進(jìn)速率、破巖效率、鉆具與圍巖相互作用等方面的研究，能夠模擬高溫大埋深條件下硬巖的破巖鉆進(jìn)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK202274995SQ201120339189
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者萬(wàn)志軍, 周長(zhǎng)冰, 張?jiān)? 杜廣立, 趙陽(yáng)升 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)