一种修井工具检测试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种修井工具检测试验台，属于油田修井工具测试设备技术领域。
【背景技术】
[0002]随着能源需求的不断增加，很多大小油田进入中后期开发阶段，井龄越长，修井作业次数逐年增加，工作量越大，对修井工具的需求也不断增长，带动了修井工艺和修井工具的进步和发展，对修井工具的要求也越来越严格，越来越要求修井工具的性能质量高、使用寿命长、工作效率高、功能多样化。随着深井和超深井的出现和海洋油田的勘探与开发，钻井、采油技术更新和修井工艺的进步，许多新的修井工具也随之出现，已形成十几大类数百种规格的修井工具。经调研和网上检索，现有的检测试验设备功能少，还存在操作不便，加载能力差，加载及控制方式落后，特别是试验数据检测原理过于简单和理想化，忽略了大量实际存在并影响试验结果的因素，导致测试精度极低且试验数据重复性差，无法对试验工具性能进行准确评估，失去了对生产和技术研发的指导意义，严重减缓了现有修井工具的技术进步和新产品的开发进度。为了取得修井工具完备的技术参数检测数据，都是到油田现场进行，主要缺点是由于试验井况环境差异，取得的试验数据准确性低，其次是周期长、费用高、长途搬运不方便。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种修井工具检测试验台，以模拟修井工况，对修井用途的打捞、钻套磨铣、整形类等修井工具进行比较齐全的出厂项目检测试验，亦可以对新研发的修井工具进行科研试验，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案:
本发明的一种修井工具检测试验台，包括控制系统，控制系统与液压站连接，液压站与主体机架连接；主体机架包括底座，底座上设有一组导柱，导柱顶端设有上梁，上梁与底座之间的导柱上设有滑梁；滑梁两侧经油缸与底座连接；滑梁上设有液压马达，液压马达与减速机连接，减速机与试件转换接头连接；滑梁与上梁之间设有拖链，拖链一端固定在上梁上，另一端固定在滑梁上，拖链内排列有控制管线。
[0004]前述修井工具检测试验台中，所述试件转换接头内设有中心轴，中心轴顶端设有与减速器连接的花键槽；试件转换接头底部设有密封环，密封环上设有循环液接口，与密封环连接的中心轴处设有一组连通孔，连通孔与中心轴的内孔相通。
[0005]前述修井工具检测试验台中，所述循环液接口与循环系统连接，循环系统包括循环泵，循环泵进口与循环液接口连接，循环泵出口经排液管与循环池连接；液压站与液压马达采用开式系统方式，液压马达旋向通过换向阀进行控制；通过电液驱动方式控制液压马达在最大和最小排量之间切换，可模拟低速重载和高速轻载两种试验工况。
[0006]前述修井工具检测试验台中，所述液压站为柜式结构，液压站内设有主电机，主电机与主泵和辅泵传动连接，主泵和辅泵上方设有油箱，油箱的注油口设有空气滤清器，油箱上还设有液位/温度传感器；主泵和辅泵的进口经吸油过滤器与油箱吸油口连接，主泵和辅泵的出口分别经主泵出口过滤器和辅泵出口过滤器与集成阀组连接，集成阀组与主体机架连接。
[0007]前述修井工具检测试验台中，所述集成阀组内设有主泵控制阀组和辅泵控制阀组两套集成阀，主泵控制阀组经拖链接口与主体机架上的液压马达连接；辅泵控制阀组经地沟与主体机架底部的油缸连接；主泵和辅泵分别驱动液压马达和油缸，工作回路独立，共用冷却和过滤回路；主泵和辅泵选用恒压恒流量变量特性泵，通过比例溢流阀控制和调节主泵和辅泵出口压力和流量，以实现液压马达和油缸无极调速功能。
[0008]前述修井工具检测试验台中，所述液压马达的回油经拖链接口与液压站内的液压油冷却器进口连接，液压油冷却器出口经回油过滤器与油箱的回油口连接；油缸的回油经地沟与液压站内的回油过滤器进口连接，回油过滤器出口与油箱的回油口连接。
[0009]前述修井工具检测试验台中，所述液压站顶部设有工作指示灯，液压站正面设有配电板，配电板上设有电压表、电流表、主泵出口压力表、辅泵出口压力表和系统回油压力表。
[0010]前述修井工具检测试验台中，所述工作指示灯包括红、黄、绿三个指示灯,或包括一个可以变成红、黄、绿三种颜色的变色指示灯。
[0011]前述修井工具检测试验台中，所述控制系统内设有PLC控制器和工业控制计算机，PLC控制器和工业控制计算机与主体机架和液压站连接；计算机中安装有测试软件，测试软件包含空载扭矩和试验平台自重检测和零位校准功能模块，以提高测试精度；扭矩和拉压力载荷试验数值通过直接测量液压马达和油缸进出口压力，并根据液压马达和油缸结构技术参数运算得出。
[0012]前述修井工具检测试验台中，所述控制系统的面板上设有总电源按钮、急停按钮和显示屏以及主电机控制区、循环泵控制区、液压马达控制区、油缸控制区。
[0013]上述技术方案是本发明的发明人在研发过程中，进行了大量现场调研和资料收集工作，并经过试验和总结才提出的一种全新的综合解决方案。本发明在采用计算机辅助测控技术和电液比例控制液压系统的基础上，结合理论分析，优化了试验装置数据测试原理，在试验装置硬件组成及液压回路原理上，将可预见的影响试验精度的因素减小到最低限度，并在测试软件中通过特定算法对试验偏差进行合理修正。整套试验装置控制方式先进、运行稳定、检测数据全面、试验数据重复性和精度高，能准确反映试验工具的综合性能，为工具性能分析提供全面、准确、可靠的第一手数据。能模拟修井工况，对现场使用的打捞、钻套磨铣、整形类等修井工具性能进行定量试验评价，同时对新研发的修井工具进行试验，解决了现有的类似装置功能不全面，操作不便，实际应用中存在的多种问题；增加了装置的多功能，提高了载能，总功率达到60kW，动力头转速可达到0-80rpm，动力头扭矩可达到0-10000Ν.ηι,上拉力可达到500kN (最大),下压力可达到250kN (最大),有效行程可达到1700mm。完全能满足现场的需求，操作方便等，因此根据油田生产实际需要，发明了这种结构简单，坚固耐用，安全可靠，功能齐全，操作方便的一种修井工具检测试验台。操作台可安装在测试房内实现远程控制，配置计算机辅助测试系统，实现数据采集、显示、记录、打印，控制面板上可显示力与时间、力与位移的曲线图，提高了测量效率。对修井工具的研发和修井技术的发展有着十分重要的实际意义。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有能模拟修井工况、对修井用途的打捞、钻套磨铣、整形类等修井工具进行比较齐全的出厂项目检测试验、并可以对新研发的修井工具进行科研试验的优点，而且还具有结构简单、操作容易、制作成本较低、工作性能稳定可靠等优点。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图；
图2是试件转换接头的结构示意图；
图3是液压站的结构示意图；
图4是控制面板界面示意图。
[0015]附图中的标记为:A_主体机架、B-液压站、C-控制系统、1-拖链、2_液压马达、3-减速机、4-上梁、5-滑梁、6-中心轴、7-试件转换接头、8-导柱、9-油缸、10-和底座、11-主电机、12-液位/温度传感器、13-空气滤清器、14-液压油冷却器、15-回油过滤器、16-油箱、17-吸油过滤器、18-主泵出口过滤器、19-辅泵出口过滤器、20-集成阀组、21-辅泵、22-主泵、23-循环液接口、24-连通孔、25-密封环、26-内孔、27-工作指示灯、28-电压表、29-电流表、30-主泵出口压力表、31-辅泵出口压力表、32-系统回油压力表。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0017]本发明的一种修井工具检测试验台的结构示意图如图1所示，包括控制系统C，控制系统C与液压站B连接，液压站B与主体机架A连接；主体机架A包括底座10，底座10上设有一组导柱8，导柱8顶端设有上梁4，上梁4与底座10之间的导柱8上设有滑梁5 ；滑梁5两侧经油缸9与底座10连接；滑梁5上设有液压马达2，液压马达2与减速机3连接，减速机3与试件转换接头7连接；滑梁5与上梁4之间设有拖链1，拖链I 一端固定在上梁4上，另一端固定在滑梁5上，拖链I内排列有控制管线。试件转换接头如图2所示，试件转换接头7内设有中心轴6，中心轴6顶端设有与减速器3连接的花键槽；试件转换接头7底部设有密封环25，密封环25上设有循环液接口 23，与密封环25连接的中心轴6处设有一组连通孔24，连通孔24与中心轴6的内孔相通。循环液接口 23与循环系统连接，循环系统包括循环泵，循环泵进口与循环液接口 23连接，循环泵出口经排液管与循环池连接。液压站B如图3所示为柜式结构,液压站B顶部设有工作指示灯27,工作指示灯27包括红、黄、绿三个指示灯，或包括一个可以变成红、黄、绿三种颜色的变色指示灯。液压站B正面设有配电板，配电板上设有电压表28、电流表29、主泵出口压力表30、辅泵出口压力表31和系统回油压力表32。液压站B内设有主电机11，主电机11与主泵22和辅泵21传动连接，主泵22和辅泵21上方设有油箱16，油箱16的注油口设有空气滤清器13，油箱16上还设有液位/温度传感器12 ;主泵22和辅泵21的进口经吸油过滤器17与油箱16吸油口连接，主泵22和辅泵21的出口分别经主泵出口过滤器18和辅泵出口过滤器19与集成阀组20连接，集成阀组20与主体机架A连接。集成阀组20内设有主泵控制阀组和辅泵控制阀组两套集成阀，主泵控制阀组经拖链I接口与主体机架A上的液压马达2连接；辅泵控制阀组经地沟与主体机架A底部的油缸9连接。液压马达2的回油经拖链I接口与液压站B内的液压油冷却器14进口连接，液压油冷却器14出口经回油过滤器15与油箱16的回油口连接；油缸9的回油经地沟与液压站B内的回油过滤器15进口连接，回油过滤器15出口与油箱16的回油口连接。控制系统C内设有PLC控制器和工业控制计算机，PLC控制器和工业控制计算机与主体机架A和液压站B连接。控制系统C的控制面板如图4所示，控制面板上设有总电源按钮、急停按钮和显示屏以及主电机控制区、循环泵控制区、液压马达控制区、油缸控制区。
实施例
[0018]本例主要有主体机架A、液压站B和控制系统C构成，还包括数据采集与显示系统。主体机架A主要有拖链1、液压马达2、减速机3、上梁4、滑梁5、中心轴6、试件转换接头7、导柱8、油缸9和底座10等零部件组成。
[0019]主体机架A采用三