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动静载荷机械破岩实验系统

来源:石油工程学院破岩与高压水射流实验室 发布时间:2023-04-25 点击数:

型号:DZJH-1

概述:在石油行业中,冲旋钻井技术是将传统的旋转钻进和冲击钻进相结合的一种钻井技术,实质是将冲击钻进的单次破岩作用和旋转钻进的连续破岩作用相结合,其在钻遇坚硬地层时,具有钻速快,钻井成本低、钻压低等优点。不过目前冲旋钻井的钻具和钻井工艺仍存在不足,其中一个重要原因是冲旋钻井破岩机理的基础理论研究滞后。

动静载耦合试验装置具有多种功能,既可分别进行单一静压切削、冲击破碎、静力压入岩石的试验,又可进行动静态组合载荷作用下的破岩试验;既可用于单一刀具的试验,也可用于多刀具或滚压切削试验。主要功能是模拟扭转冲击载荷下的钻头破岩过程,测定钻头载荷、转速和钻深等参数。

基本参数:

    轴向静载:最大值达0~500kN,无级可变;

    冲击高度:最大10~100cm;

    冲锤重量:0~50kg;

    岩样水平面围岩X-Y轴向分别载荷0~2700kN;

试样要求:

    测试材料:岩石试样;

    规则岩样尺寸范围:方形100~400(长)mm×100~400(宽)mm×100~300(高)mm;

控制模式:

    轴载加载方式:恒压加载;

    操作方式:人工设定、计算机自动控制;

测试内容:

    静载测试内容包括轴载大小,需要相应的压力传感器;

    动载测试内容包括冲击产生的入射应力波和反射波,需要相应的应变放大器(动态应变仪)和数据采集记录分析仪;

    吃入深度测试需要位移传感器;

    破碎坑景深形态描述内容需要超景深体式测试仪;

    岩样隐性裂纹检测内容需要超声波检测仪;

    岩样围压测试内容需要压力传感器;

数据采集、记录与计算:计算机自动采集、记录与计算;

记录动态曲线:

    (1)静压----------时间

    (2)吃入深度---------时间

    (3)动载----------时间

    (4)静压---------吃入深度

    (5)动载----------吃入深度