一种模拟钻井工况的多冲断裂韧性测试方法及装置

摘要

一种模拟钻井工况的多冲断裂韧性测试方法及装置，其特点是：利用旋转体的旋转特性，使固定在旋转体外缘的试件，以一定的周期和频率打击邻近旋转体外缘面固定的砧板，达到进行符合钻柱振动特点的低载荷多冲实验的目的。该装置在测试时可以选择是否向泥浆槽内注入钻井液，从而可以模拟泥浆钻井和空气钻井工况下的井下环境，真实地反映钻柱材料在井下低载荷多冲作用下的断裂情况。该装置结构简单，制造成本低，适用于对钻柱材料多冲断裂韧性的测试和研究。

主权项

一种模拟钻井工况的多冲断裂韧性测试方法，其特征在于：试件座采用销轴安装在旋转主盘外缘，试件固定在试件座上，并在试件座靠近旋转主盘中心一侧处安装一橡胶塞；当调速电机驱动旋转主盘转动时，被固定在试件座上的试件突出于旋转主盘外缘，并打击与旋转主盘外缘相邻的砧板，从而可实现第一次试件打击砧板；试件打击砧板后，试件座以销轴为中心向旋转主盘旋转的反方向旋转至橡胶塞位置，使试件不再突出于旋转主盘外缘，从而旋转主盘可以继续转动；利用旋转主盘做圆周运动产生的离心力和橡胶塞的弹性，使试件座重新回到试件打击砧板前的位置，同时试件再次突出于旋转主盘外缘，从而可实现第二次试件打击砧板，如此连续不断地冲击砧板，直至试件断裂，实现了模拟符合井下钻柱振动特点的低载多次冲击断裂的钻井工况。