岩样的摩擦角测量方法及装置的制造方法_3

文档序号:8940716阅读:来源:国知局
倾斜角度快接近粗估值(即上述的第二 摩擦角)时,停止旋转螺纹套9,仅仅保持下支杆8旋转,斜面板2缓慢上升,待岩样开始下 滑时停止旋转,记录此时角度盘1上的摩擦角读数,此度数为岩样静摩擦角(即上述的第三 摩擦角)。
[0048] S4,重复试验多测几次,取平均值。
[0049] 将多次测得的第三摩擦角的平均值作为岩样的摩擦角。
[0050] 综上所述,由于下支杆8外部有细牙螺纹,下支杆8与螺纹套9内径的螺纹相互配 合,螺纹套9外部有粗牙螺纹,与螺纹孔10相配合,当需要快速增大斜面角度时,保持下支 杆8和螺纹套9同时旋转,由于螺纹套9外部为粗牙螺纹,因此旋转一圈斜面抬升程度比较 高,当快达到静摩擦角极限时,螺纹套9不旋转,只旋转下支杆8,由于下支杆8外部为细牙 螺纹,因此旋转一圈斜面抬升程度比较低,能够细调摩擦角。因此,通过粗调和精擦调两步 完成对岩样摩角的精确测量,能够提高摩擦角测量精度。
[0051] 本发明提供的基于新型摩擦角测量仪的岩石摩擦角测量方法简单,操作简便,易 于维护,使用安全,能够自动实现斜面的粗调和微调,提高测量精度。
[0052] 可选地,将可替换斜面11设置为不锈钢,将岩石块底面切割平整的岩样分别浸泡 充分钻井泥浆中和加入润滑剂的泥浆中,然后放置在岩样摩擦角测量仪上进行测量。目的 是评价井壁吸收泥饼后,润滑剂对井壁上的岩石与钻柱间的摩擦角的影响,实验结果如表1 所示:
[0053] 表 1
[0054] υ?Ν 丄 λ j < υ/ο X
[0055] 从表1中的实验结果可以看出,该仪器能够成功测量岩石在不同条件下的摩擦 角,还能够辅助评价润滑剂对岩样润湿角影响。
[0056] 需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的 计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不 同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0057] 本发明实施例还提供了一种岩样的摩擦角测量装置,需要说明的是,本发明实施 例的岩样的摩擦角测量装置可以用于执行本发明实施例所提供的用于岩样的摩擦角测量 方法。以下对本发明实施例提供的岩样的摩擦角测量装置进行介绍。
[0058] 图3是根据本发明实施例的岩样的摩擦角测量装置的示意图。如图3所示,该装 置包括:第一获取单元10、确定单元20、控制单元30以及第二获取单元40。
[0059] 第一获取单元10,用于获取第一摩擦角,其中,第一摩擦角为斜面板在第一上升过 程中,位于斜面板上的岩样开始下滑时斜面板与水平面的角度。
[0060] 确定单元20,用于根据第一摩擦角确定第二摩擦角,其中,第二摩擦角小于第一摩 擦角并且第二摩擦角和第一摩擦角的差值小于预设值。
[0061] 控制单元30,用于控制斜面板与水平面的角度为第二摩擦角。
[0062] 第二获取单元40,用于获取第三摩擦角,其中,在控制斜面板与水平面的角度为第 二摩擦角后,斜面板继续上升,斜面板在第二上升过程中,位于斜面板上的岩样开始下滑时 斜面板与水平面的角度为第三摩擦角。
[0063] 本发明实施例提供的岩样的摩擦角测量装置,通过第一获取单元10获取第一摩 擦角,其中,第一摩擦角为斜面板在第一上升过程中,位于斜面板上的岩样开始下滑时斜面 板与水平面的角度;确定单元20根据第一摩擦角确定第二摩擦角,其中,第二摩擦角小于 第一摩擦角并且第二摩擦角和第一摩擦角的差值小于预设值;控制单元3〇控制斜面板与 水平面的角度为第二摩擦角;第二获取单元40获取第三摩擦角,其中,在控制斜面板与水 平面的角度为第二摩擦角后,斜面板继续上升,斜面板在第二上升过程中,位于斜面板上的 岩样开始下滑时斜面板与水平面的角度为第三摩擦角,解决了相关技术中对于岩样摩擦角 测量不准确的问题,进而达到了提升岩样摩擦角的测量精度的效果。
[0064] 可选地,为了提高测量岩样的摩擦角的精度,在本发明实施例提供的岩样的摩擦 角测量装置中,第二获取单元40包括:第一控制模块,用于控制斜面板执行第二上升操作, 其中,通过旋转下支杆控制斜面板进行第二上升操作,下支杆位于斜面板的下方;第一检测 模块,用于在斜面板第二上升过程中,检测岩样是否开始下滑;第一记录模块,用于当检测 出岩样开始下滑时,记录角度盘上的第一数值,其中,角度盘用于测量斜面板与水平面的角 度;以及第一确定模块,用于将第一数值作为第三摩擦角。
[0065] 可选地,为了提高测量岩样的摩擦角的精度,在本发明实施例提供的岩样的摩擦 角测量装置中,第一获取单元I 0还包括:第二控制模块,用于控制斜面板执行第一上升操 作,其中,通过旋转下支杆和螺纹套控制斜面板进行第一上升操作,下支杆外部的螺纹与螺 纹套的内径螺纹相匹配,下支杆位于斜面板的下方;第二检测模块,用于在斜面板第一上升 过程中,检测岩样是否开始下滑;第二记录模块,用于当检测出岩样开始下滑时,记录角度 盘上的第二数值,其中,角度盘用于测量斜面板与水平面的角度;以及第二确定模块,用于 将第二数值作为第一摩擦角。
[0066] 可选地,为了保障测量岩样的摩擦角的准确性,在本发明实施例提供的岩样的摩 擦角测量装置中,获取第一摩擦角包括执行第一摩擦角的多次获取,第二获取单元40包 括:第一计算模块,用于在执行第一摩擦角的多次获取之后,分别根据多次获取的第一摩擦 角计算第三摩擦角,得到多个第三摩擦角;以及第二计算模块,用于计算多个第三摩擦角的 平均值。
[0067] 可选地,为了减小测量岩样的摩擦角的误差,在本发明实施例提供的岩样的摩擦 角测量装置中,该装置还包括:设置单元,用于将斜面板水平放置在水平面上;第一调整单 元,用于调整下支杆至待工作状态;第二调整单元,用于调整螺纹套至待工作状态;以及第 三调整单元,用于调整螺纹孔至待工作状态,其中,螺纹孔与螺纹套外部的螺纹相配合。
[0068] 需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列 的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为 依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知 悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明 所必须的。
[0069] 在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部 分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0070] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式 实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种 逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可 以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
[0071] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个 网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方
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