一、概述
在油田鉆井時(shí),井壁對(duì)鉆桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦力的抗矩被稱作扭矩,而對(duì)起下鉆所產(chǎn)生的摩擦力稱為阻力。為了減小阻力和扭矩,改善和提高其潤滑性能,在鉆井液中加入許多不同材料的添加劑,使鉆井液的潤滑性達(dá)到最優(yōu)效果。鉆井液的潤滑性(即鉆具與井壁之間阻力)是定向鉆井方面特別重要的特性。為了達(dá)到提高鉆井液潤滑性的目標(biāo),潤滑性添加劑不但要使井眼規(guī)整,而且還須無毒、可生物分解、不會(huì)在水面上形成油性細(xì)微懸浮物。而評(píng)估各種潤滑性添加劑的類型、品質(zhì)在鉆液中的特性,無法通過現(xiàn)場(chǎng)的鉆機(jī)來完成,因此,設(shè)計(jì)研制了潤滑儀用來測(cè)試鉆井液的潤滑性。
潤滑儀用于測(cè)量鉆井液的潤滑質(zhì)量,為評(píng)價(jià)可能需用的潤滑添加劑的類型和數(shù)量提供數(shù)據(jù)。為確保快速、安全、有效地鉆井提供準(zhǔn)確可靠數(shù)據(jù)。
其性能指標(biāo)與美國“OFI”潤滑儀一致。
二、型號(hào)及規(guī)格
型號(hào) | 名稱 | 配置 | 特點(diǎn) |
EP-B | 潤滑儀 |
三、技術(shù)參數(shù)
名稱 | 技術(shù)參數(shù) |
電源 | 220V±10%V 50/60Hz |
功率 | 375W |
調(diào)速范圍 | 30~500r/min 無級(jí)調(diào)速 |
潤滑系數(shù) | 33~37(蒸餾水) |
外形尺寸 | 500×380×380mm |
四、儀器結(jié)構(gòu)與工作原理
1、儀器結(jié)構(gòu)
使用結(jié)構(gòu)圖
序號(hào) | 名稱 | 序號(hào) | 名稱 |
1 | 樣品杯托架 | 11 | 軸套鎖緊螺釘 |
2 | 托架定位螺釘 | 12 | 扭矩扳手 |
3 | 樣品杯 | 13 | 電源開關(guān) |
4 | 試驗(yàn)環(huán) | 14 | 調(diào)零旋鈕 |
5 | 試驗(yàn)塊托架 | 15 | 調(diào)速旋鈕 |
6 | 軸套 | 16 | 轉(zhuǎn)速顯示 |
7 | 扭矩軸調(diào)節(jié)螺母 | 17 | 潤滑系數(shù)顯示 |
8 | 試驗(yàn)塊 | 18 | 試驗(yàn)環(huán)固定螺母 |
9 | 定位銷 | 19 | 扭矩調(diào)節(jié)手柄 |
10 | 主軸 | 20 |
2、工作原理
對(duì)鉆井液摩擦力的測(cè)試主要是為了確定潤滑劑形成的潤滑膜的強(qiáng)度、鉆頭抗磨損能力,鉆桿的扭矩和鉆進(jìn)時(shí)的阻力。鉆井液摩擦力是用摩擦系數(shù)μ來表示,在兩個(gè)金屬表面之間的摩擦系數(shù)(μ)被定義為F/W,F(xiàn)為摩擦力,而W是與接觸表面垂直的壓力負(fù)載,因此,摩擦系數(shù)是與接觸表面無關(guān)的量,只要接觸面不至于小到破壞潤滑膜的程度,也就是說,對(duì)于同樣的壓力W,克服摩擦力所需的力對(duì)于小的接觸面積和大的接觸面積是一樣的。對(duì)于潤滑性測(cè)試儀而言,負(fù)載就是通過扭力扳手將潤滑性試驗(yàn)塊壓在試驗(yàn)環(huán)上的扭力,測(cè)定克服此扭力,使試驗(yàn)塊與試驗(yàn)環(huán)之間以一定的速率相對(duì)移動(dòng)(即試驗(yàn)環(huán)以指定的每分鐘多少轉(zhuǎn)的速率旋轉(zhuǎn))所需的功率(測(cè)試在一定電阻上的電流,然后換算成功率),即可確定扭力F,然后利用摩擦系數(shù)的計(jì)算公式μ=F/W即可計(jì)算出摩擦系數(shù)μ。
潤滑性試驗(yàn)工作原理
標(biāo)準(zhǔn)潤滑系數(shù)測(cè)試條件:
壓力:100磅,轉(zhuǎn)速:60RPM
此試驗(yàn)可確定潤滑添加劑使拖拉力減小的量。如果試驗(yàn)塊和環(huán)使用與工作部件相同的材料做成,則此試驗(yàn)也可確定此類零部件在實(shí)際使用的鉆井液中的磨損速率。該測(cè)試程序在API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范RP13B中有描述。