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一套钻井工况模拟系统，其特征在于：所述钻井工况模拟系统能够模拟钻头的正常旋转钻进过程、钻井泥浆循环过程、井漏过程、井涌过程和安装有井下工具的钻柱系统实验测试过程，并能通过对泥浆温度、流量以及钻杆旋转速度的控制来对多种井下工况条件进行相关模拟试验；所述的钻头正常旋转钻进过程模拟子系统中，主要由电机支撑架(12)、电机(13)、减速器(14)、小齿轮(15)、大齿轮(17)、轴承安装台(18)、螺栓(19)、毛毡垫圈(20)、轴承端盖(21)、密封圈(22)、滚动轴承(23)和钻杆(30)组成；电机(13)和减速器(14)组合提供钻杆(30)旋转的动力并安装在电机支撑架(12)上，减速器(14)一端安装有小齿轮(15)，与小齿轮(15)相配合的大齿轮(17)安装在钻杆(30)合适位置处；滚动轴承(23)和轴承端盖(21)由螺栓(19)固定安装在轴承安装台(18)上，毛毡垫圈(20)用于轴承端盖(21)和钻杆(30)的旋转密封，密封圈(22)用于轴承端盖(21)和轴承安装台(18)的静密封；所述的钻井泥浆循环过程模拟子系统中，主要由泥浆罐(3)、泥浆泵A(5)、平板阀A(6)、管状加热器(7)、分流阀(8)、双金属温度计A(9)、温度补偿调速阀(10)、流量计A(11)、旋转密封端(16)、流量计B(24)、冷却器(25)、双金属温度计B(26)、平板阀B(27)和减速阀(28)组成；泥浆泵A(5)将泥浆从泥浆罐(3)中抽出后输送到管状加热器(7)进行加热升温，加热温度由要进行模拟的井况地层深度值决定，分流阀(8)将泥浆分为两路：一路进入正常泥浆循环管线，另一路进入井涌过程模拟管线；双金属温度计A(9)和流量计A(11)分别对通过旋转密封端(16)进入钻柱系统的泥浆温度和流量数值进行测量，温度补偿调速阀(10)主要对加热后的泥浆进入钻柱系统的流速大小进行调节；泥浆从钻柱泥浆循环系统流出并进入冷却器(25)完成冷却后回到泥浆罐(3)中，流量计B(24)和双金属温度计B(26)用于测量流出泥浆的流量值和温度值，减速阀(28)主要用于降低流出泥浆的速度；所述的井漏过程模拟子系统中，主要由单向阀(34)、泥浆泵B(35)、流量计C(36)、平板阀F(37)和平板阀D(38)组成；单向阀(34)用于单向控制泥浆的流向，由泥浆泵B(35)提供井漏工况下的泥浆漏失动力并使漏失的泥浆通过单向阀(34)后进入冷却器(25)冷却降温，降温过程完成后流入泥浆罐(3)中，流量计C(36)主要用于测量泥浆漏失量的大小；所述的井涌过程模拟子系统中，主要由分流阀(8)、平板阀C(29)、平板阀D(38)、平板阀E(39)、流量计D(40)和泥浆泵C(41)组成；泥浆经由分流阀(8)分流后进入平板阀C(29)，再由泥浆泵C(41)提供动力流过平板阀E(39)和流量计D(40)后进行钻柱系统的泥浆循环过程中，流量计D(40)用于测量井漏泥浆量的大小；所述的安装有井下工具的钻柱实验测试过程子系统中，主要由旋转密封端(16)、钻杆(30)、井下工具(31)和井壁(32)组成；井下工具(31)安装在钻杆(30)中，泥浆经过钻杆顶部的旋转密封端(16)进入钻柱系统中，并在钻柱系统和井壁(32)之间进行循环流动，井下工具(31)在受到不同地层深度条件下的泥浆作用以及在发生井漏或井涌状况时的井下工况条件下进行相关试验研究。 |
