会议专题

随钻仪器振动、高温模拟测试系统研制

随钻仪器出厂测试系统是确保工程用随钻测量系列装备合格出厂的重要依据,产品在出厂前的综合性能测试是检验产品性能合格的重要依据.为了向用户提供满意、合格的产品,研究建立了随钻仪器测试系统.模拟随钻仪器井下使用工况,确保产品在现场使用过程具有稳定性能.本文针对井下振动、高温工况进行了研究,并建立了一套完善的工况模拟测试系统. 振动系统振源要求可控,振动频率可调节。目前可以作为振源的选择有三种,分别是偏心振动系统(即正弦振动器)、电磁振动线圈、液压/气压振动泵。偏心振动系统结构简单低耗能;电磁振动线圈设备庞大,需要大量的配套设施,且能耗高;液压/气压振动泵振动控制系统复杂,无法实现精确控制,且噪音较大。综合考虑随钻仪器振动系统振源采用偏心振动系统即正弦振动器,将振动器与被试仪器连接固定以获取振动源能量。当振动器与仪器舱体达到共振时振动最剧烈,随着振动频率的增加,可以出现多次共振频率,通过振动检测系统实时监测仪器的振动情况,可以选择一个最佳频率振动以获得最合适的振动加速度,从而检测仪器在该频率下的工作的稳定性。 在设计高温测试系统时力求尽量接近真实井况,仪器实际使用时由井口下放到井底温度逐渐升高,因此高温测试系统也应该具有逐渐升温的功能。系统采用空气加热,加热速度平稳可控。当仪器下到井底,钻井介质开始循环,此时仪器进入温度相对稳定的等温工作阶段,此时的温度是关系到仪器能否稳定工作的重要指标,在实际钻进过程中由于钻井介质的循环冷却作用仪器工作在可靠的温度范围内,一般不超过120℃,为了验证仪器的高温可靠性,测试时需要将测试系统的温度调到仪器的上限工作温度。

随钻仪器 测试系统 振动模拟 温度模拟

史宏江 杨文景 李铁军 闫国兴

北京石油机械厂 北京市 10086

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2014-11-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)