鉆井用射流元件檢測裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及石油鉆探領域，特別是涉及一種鉆井用射流元件檢測裝置。
【背景技術】
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[0002]目前井底動力裝置最常用的是螺桿和渦輪，它們將輸入流體的自身能量轉化為機械能來驅動井底其它工具的工作。而射流元件也是一種井底動力裝置，具有結構小巧、耐高背壓、深井穩(wěn)定性好等優(yōu)點。它是一種利用液體射流的附壁切換特性來自動控制活塞、液壓缸等執(zhí)行機構運動的零部件，射流元件可將液體交替性地分配到液壓缸的上下腔驅動活塞往復運動，從而驅動其它工具工作或產生有益效果?，F(xiàn)在射流元件已被廣泛應用到地質勘探、礦井掘進、石油鉆井等領域，陸續(xù)產生了射流式液動沖擊器、射流式井底增壓器、射流式水力振蕩器等工具，這些工具都是以射流元件為核心動力部件。
[0003]但是射流元件工作性能的優(yōu)劣需要通過試驗來判定，射流元件內部幾何參數(shù)很多并且相互影響，調試工作較為繁瑣；此外，射流元件體型較小且內部結構復雜，不利于直接用儀器進行測量，因此需要設計專用的檢測裝置，對射流元件正常工作中裝置內液體參數(shù)的變化情況進行檢測，判斷射流元件的工作狀況，更有利于射流元件內部幾何參數(shù)的設計優(yōu)化，使射流元件在井底動力工具設計領域得到更廣泛的應用。

【發(fā)明內容】

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[0004]本實用新型的目的是提供一種鉆井用射流元件專用的檢測裝置，可對處于工作狀態(tài)下的射流元件內部液體參數(shù)的變化情況進行檢測，檢測數(shù)據可用來評價射流元件內部幾何參數(shù)的合理性和工作穩(wěn)定性，從而更利于射流元件內部結構參數(shù)的設計優(yōu)化。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]所述鉆井用射流元件檢測裝置包括:流量計接頭、上壓蓋、外管、外管接頭、栗、數(shù)據采集器及計算機；所述外管內部從上到下依次裝有射流元件、液壓缸、缸蓋和定位隔套；所述栗的輸出管路與所述流量計接頭的上部入口端固定連接，流量計接頭下部出口端與所述上壓蓋頂部入口端固定連接，上壓蓋下部出口端插入外管頂部入口端并固定連接。
[0007]在外管內部，上壓蓋下部出口端緊壓在射流元件上端面上，并與射流元件上端面的液體輸入口對接；射流元件下端面緊壓在液壓缸上端面上，且射流元件下端面的兩個液體輸出口分別與液壓缸的上腔室和下腔室連通，上腔室和下腔室之間為活塞，液壓缸下端(即下腔室底部)由缸蓋封蓋。所述外管接頭的上部入口端固定套接在外管下部外側，下部出口端與栗的回流管路相連，定位隔套與外管的下端面齊平，且均頂在外管接頭上部入口端內側的臺階上，所述上壓蓋和外管接頭將外管及其內部的射流元件、液壓缸、缸蓋和定位隔套在軸向上相互壓緊，使各部件間不發(fā)生周向相對轉動。在軸向上，射流元件、液壓缸及缸蓋的側部表面與外管內壁間留有可供液體流通的間隙，射流元件側部的排空孔與所述間隙相通，從所述排空孔排出的液體可通過間隙向下流動并由外管下部出口端排出。
[0008]流量計接頭處的管路上裝有流量計，以測定流經其內部的工作流體的流量數(shù)據；上壓蓋和外管接頭，以及液壓缸內上、下腔室入口端處的管路上分別裝有壓力傳感器，以測定的工作流體在上述4處管路上形成的壓力，上述4處管路(上壓蓋、外管接頭以及液壓缸上、下腔室的入口端)的壓力分別對應檢測裝置的入口壓力、出口壓力以及內部液壓缸的上腔壓力和下腔壓力。所述流量計和壓力傳感器通過數(shù)據線與數(shù)據采集器相連，數(shù)據采集器通過數(shù)據線與計算機相連，流量計測定的流量數(shù)據以及上述各處管路上的壓力傳感器測定的壓力數(shù)據通過數(shù)據采集器和計算機進行采集和存儲。
[0009]所述液壓缸內部:頂部為左右隔開的上腔通道和下腔通道，分別作為上腔室和下腔室的入口通道；中部和下部分別為被活塞隔開的上腔室和下腔室，上腔通道與上腔室連通，下腔通道由液壓缸頂部向側下部延伸至與下腔室連通，下腔通道一側的液壓缸側壁上具有縱向的條形敞口，敞口四周與外管內壁間的接觸面上設有至少兩道密封圈，從而使敞口外側的外管內壁成為下腔通道的一部分。射流元件下端面的兩個液體輸出口分別與液壓缸上端面的上、下腔通道的入口對接。
[0010]為了實現(xiàn)射流元件、液壓缸、缸蓋、定位隔套和外管之間更好的周向固定，確保部件之間不發(fā)生周向上的相對轉動，所述液壓缸上端面外圍設有至少兩個位置圓周對稱的凸臺，所述凸臺卡在射流元件底部外周以阻止射流元件相對于液壓缸發(fā)生周向轉動；所述缸蓋與液壓缸間通過圓柱銷周向定位固定；此外，缸蓋頂部外周設有徑向凸臺，所述徑向凸臺插入定位隔套上端面與之相配合的凹槽中，以達到缸蓋和定位隔套間的周向定位固定；定位隔套外周同樣設有徑向凸臺，定位隔套上的徑向凸臺插入外管底部內側與之相配合的凹槽中，以達到定位隔套和外管間的周向定位固定。
[0011]所述缸蓋與液壓缸間采用如下周向定位固定方式:缸蓋的蓋底和液壓缸下端面的接觸面上均設有位置對應的圓柱銷孔，孔內插入圓柱銷。
[0012]為了保證上壓蓋和外管間連接牢固且方便拆裝，上壓蓋下部出口端和外管頂部入口端可通過鎖緊螺母進行固定連接，具體如下:上壓蓋底部設有環(huán)形凸臺，環(huán)形凸臺的底面壓在外管頂部入口端的端面上，上壓蓋位于環(huán)形凸臺以下的部分伸入外管頂部入口端，環(huán)形凸臺與外管頂部入口端的外徑相同，所述鎖緊螺母緊套在環(huán)形凸臺外部并與環(huán)形凸臺下方的外管通過螺紋相連接。
[0013]為了能夠調節(jié)活塞上下運行的距離、調節(jié)工作頻率，從而滿足不同的測定需要，可在活塞上端面設置錐形孔，孔內以錐面連接固定的方式裝入調節(jié)錐桿。
[0014]為了確保裝置具有良好的密封性，上壓蓋底部外周面與外管頂部內周面間的接觸面上設有至少兩道密封圈；上壓蓋下端面與射流元件上端面間的接觸面上設有至少一道密封圈；液壓缸上端面的上、下腔室(上、下腔通道)的入口四周分別設有至少一道密封圈；外管上部外周面與鎖緊螺母側部內周面的接觸面上設有至少一道密封圈；外管下部外周面與外管接頭內周面間的接觸面上設有至少一道密封圈。
[0015]所述栗為水栗、泥漿栗等能夠輸送液體或使液體增壓的設備。
[0016]所述栗的輸出管路末端連接上接頭，回流管路末端連接下接頭；上接頭與流量計接頭的上部入口端、下接頭與外管接頭的下部出口端、流量計接頭與上壓蓋以及外管接頭與外管間均通過螺紋固定連接。此外，各管路上流量計和壓力傳感器的連接方式均為螺紋連接。具體地，流量計接頭、上壓蓋和外管接頭表面均設有與其內部管路連通的徑向螺紋通孔，流量計接頭通過其表面的徑向螺紋通孔接入流量計，上壓蓋和外管接頭分別通過各自表面的徑向螺紋通孔接入壓力傳感器。外管表面分別設有與液壓缸上腔室入口端(上腔通道)和下腔室入口端(下腔通道)連通的徑向螺紋通孔，外管表面的所述螺紋通孔分別接入壓力傳感器。
[0017]所述鉆井用射流元件檢測裝置通過栗輸送工作流體介質驅動外管內的射流元件工作，并通過流量計和壓力傳感器對處于工作狀態(tài)下的射流元件內部液體參數(shù)的變化情況進行檢測，再由數(shù)據采集器和計算機進行流量和壓力數(shù)據的采集和存儲，以供射流元件工作參數(shù)的分析、優(yōu)化及改進設計使用。本測試裝置結構及部件組成相對簡易，拆裝方便，有利于測試過程中不同參數(shù)的射流元件的更換和安裝。
【附圖說明】
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[0018]圖1是本實用新型鉆井用射流元件檢測裝置的整體結構示意圖；
[0019]圖2是周向定位前，射流元件4、液壓缸6、缸蓋9、圓柱銷10以及定位隔套11的相對位置示意圖；
[0020]圖3是周向定位前，外管5、缸蓋9以及定位隔套11的相對位置示意圖；
[0021]圖4是射流元件4和液壓缸6周向定位后的相對位置示意圖；
[0022]圖5是液壓缸6、缸蓋9和定位隔套11周向定位后的相對位置示意圖；
[0023]圖6是外管5、缸蓋9和定位隔套11周向定位后的相對位置示意圖。
【具體實施方式】
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