螺杆钻具性能测试试验台使用说明

1、螺杆钻具性能测试试验台软件V1.0-20 -螺杆钻具性能测试试验台V1.0使用说明。九年十二月一日系统概述1. 测试目的螺杆钻具性能试验台是检测螺杆钻具整机性能指标的大型试验装置。该 装置测试螺杆钻具的各种性能参数，包括：钻具输出扭矩、输出转速、 输出功率、输入功率、循环流量、入口液体压力、出口液体压力、入口 介质温度、总效率等。该试验台能够满足12卜244®格螺杆钻具的全部性能测试，为评判螺杆钻具的制造、维修和现场应用提供准确的参 数指标2. 基本参数：加载扭矩范围（包括 测试扭矩”）：0-1000 N m-转速测量范围：01000转/分入口压力测量范围：012 MPa出口压力测量

2、范围：01 MPa循环流量测量试范围：0 （3540） l/s入口介质温度：0r-100 C测试螺杆钻具规格（外径）：4 1204 244米台架主机外型（长 履S）: 14X.2X.6（米）试验介质：活水3. 测试原理根据螺杆钻具的实际工况，循环液（钻井液）是由地面往复式泥浆泵 经过钻杆柱送至螺杆钻具的，其排量比较稳定；而螺杆钻具输出端负荷 主要包括井底钻头破碎岩石时形成的反扭矩，以及钻头上的钻压作用丁 螺杆钻具的支撑轴承而形成的摩擦扭矩。根据这一工作特点，可提出螺 杆钻具性能测试的基本原理：通过循环系统向螺杆钻具的入口端输入液体，在使螺杆钻具的循环液体 流量保持为某一给定值的前提，通过对螺杆

3、钻具的动力输出端施加不同 的扭矩载荷，使钻具在不同的制动扭矩下稳定工作，测试出钻具在不同 工况下的输出扭矩T,输出转速n,循环流量Q,钻具入口压力P1,钻 具出口压力P2等参数。经过数据处理和运算后得出动力钻具的特性参数 表格和特性曲线。对螺杆钻具，以压降为横坐标，特性曲线包括，T一 P, n P , Wout一 P,和 P 特性曲线。4. 试验台主要组成及功能螺杆钻具整机性能试验台主要由实验架主机、测试系统和循环系统三 大部分组成,4.1实验台主机实验台主机是构成实验台架所有机械装置的总称。包括：分水传动总 成，钻具固定机构，钻具推拉机构，底座，实验工装以及液压站等部件。4.2测试系统本系统

4、是动力钻具性能测试实验台架的核心，该系统由加载系统、各种传感器及相应的二级仪表、计算机、 A/D , D/A , RS485接口、测控软 件等组成。实现对试验数据的采集，实验过程的控制和性能参数的处理 及性能预测等.测控软件的主要内容及功能测控软件采用Windows环境下的汉字平台进行开发，测控软件的主要 内容及功能为： .性能测试 测试钻具的参数：输出扭矩、转速、循环流量、泄漏流 量、进口压力、出口压力、入口介质温度；计算参数：进出口压力差、输入功率、输出功率、总效率等。为适应不同层次操作人员的要求，测 控系统设计 自动”半自动”和 手动”三种操作方案，以满足不同操作人 员操作使用的要求。

5、.数据处理 对试验所测得的数据进行计算处理，得出钻具的性能参 数表格，绘制动力钻具的特性曲线，共四条曲线。对螺杆钻具，包括扭 矩一压降、转速一压降、输出功率一压降及总效率一压降曲线。 .性能预测 针对用户的需要，根据一种钻具在一种排量下测得的部 分试验数据，预测钻具在不同排量下的完整性能参数并输出性能参数表 格，绘制特性曲线。 .信号自检 对各路测试信号进行自检，以检验采集数据的正确性4.3循环系统该系统主要是为螺杆钻具的性能试验提供一定压力和流量的动力液（工作介质为活水），主要由泵组、动力配电屏、各种阀门、管线、水箱、 高压软管等组成。泵组的扬程（或出口压力）和排量与被试验的钻具压 降和循环

6、流量有关，同时受到用户配电容量的限制。对丁常用的12024醵杆钻具，要求额定总扬程不低丁 650米（或6.5MPa）,额 定排量不低丁 35升/秒。二.硬件的安装将RS232转485卡（MWE485C）插到COM1上，TX+与接线柜JX106相 连，TX-与接线柜JX107相连。软件概要设计说明1. 系统H标测控系统软件是螺杆钻具测试试验台系统的核心，它利用数据采集卡实 现数据采集，应用计算机对采集的数据进行存储、分析、显示和其它处理。本部分主要是应用 Visual Basic 6.0、Access 2003等多个开发工具在Windows操作系统下设计和开发一套基丁计算机的应用软件，拥有数据采

7、 集、数据处理、数据存储、波形显示、信号分析等功能，还具有良好的人机 界面以及稳定准确的反馈控制信号等一系列功能，下面将对这些内容进行详 细的设计。2. 系统运行要求CPU P4 1G以上或相当型号 内存：最少128MB推荐256MB显示器：VGA SVG以支持桌面操作系统的任何图形适配器。要求最 少显示256色鼠标：任何PC兼容鼠标通讯：RS-232C并行口或USB口：用丁接入组态王加密锁操作系统：Win2000 (sp4) /Win XP (sp2)简体中文版目前市面上流行的机型完全满足本软件运行要求3. 功能需求测控系统要求测试人员能够实时采集现场数据，将数据保存到数据库中，并可以查看/

8、打印本次采集的数据报表与曲线，要求打印输出为电子文件(.PDF格式)。技术人员可以查看测试的历史数据并在需要时重新测试。4. 系统结构图测控系统软件是本系统重点之一，下图为测控系统软件组成结构图，其主要功能模块如下：数据采集模块：负责系统流量、压力、转速、扭矩信号的采集；数据管理模块：实现数据显示、效率计算、数据存储和自动绘制报表曲线、打印曲线、生成报表等功能；四.软件安装、启动与卸载1. 安装软件双击安装盘上的Setup_Lgz3.exe软件，开始安装程序。首先出现欢迎界 面，点击下一步，出现用户信息输入界面,点击下一步，进行安装文件夹界面,设置好安装路径后点击下一步，进入快捷方式文件夹界面

9、,点击下一步，进入准备安装界面,点击下一步，进行程序安装旺在安装螺样钻具性能测试实董台 情稽候正在安装文件C: UlHEOWSsys槌福2、旺扣MJDC. OCXHj. . .取消正j”一 当程序安装完毕时出现安装成功对话框,点击完成，软件可以使用了2. 启动软件并始”-> 程序”-> 螺杆钻具性能测试实验台”-> 螺杆钻具”启动软件3. 卸载软件第一步：选择windows的“开始菜单”，选择“设置”“控制面 板”，进入“控制面板”界面，选择“添加/删除程序”第二步：在上图中选择螺杆钻具性能测试试验台，单击“/删除”按钮，系统弹出下面的对话框。选择“下一步”，系统会自动删除安

10、装的项目。点击完成卸载本软件。五. 螺杆钻具试验流程1. 安装工件a）放入工件b）调整水平c）安装前后接头及管线d）工件卡紧定位e）开启回流阀，关闭进口管道阀门2. 系统控制a）启动柜上电b）PC机上电，进入检测系统c）输入参量设定量程3. 空载启动实验在软件系统中选择空载启动试验，开启供液泵，缓缓打开进口阀门增大 流量，在螺杆启动瞬间记下压力值。4. 方通阀试验（手动）在软件系统中选择旁通阀试验，在空载的状态下，开启供液泵，缓缓打 开进口阀门，增大流量，在旁通阀关闭瞬间，记下压力值；然后，缓缓 关闭进口阀门，减小流量，在旁通阀打开瞬间，记下压力值。5. 运转试验（自动）在空载的状态下，开启供

11、液泵。在软件中选择运转试验。此时，入口阀 门自动打开到适当位置，使流量稳定在设定值。点击记录数据，开始采 集数据。匀速缓缓旋动加载旋扭，使压力达到额定值的 1.3倍（要在设 定的采集时间内完成），系统记录15个压力点的数据。这15个压力点分 别为：0压力点到额定值5个，额定值到1.3倍点10个。6. 减小载荷，打开回流阀，关闭进口阀，关闭供液泵。7. 处理数据数值运算，生成报告，生成曲线，打印输出，保存数据。8. 关机六. 螺杆钻具测试前的准备工作1. 测试前检查检查稳压电源、数字扭矩仪、数显表、ADAMK块采集卡等和计算机电源 及信号线连接是否正确；检查试验机上的温度变送器、压力变送器和扭矩

12、传 感器的安装情况；检查采集卡与输出控制单元的引线、供电电源线和各个地 线信号连接是否正确，确保连接正确和稳妥。检查传感器的供电电源是否是 24V。检查各个固态继电器接线是否正确。2. 开机首先打开稳压电源开关，打开计算机电源开关启动计算机七. 软件菜单说明1.登录在文本框中输入口令，如果用户登录成功，则用户可以打开已经生成的 历史记录进行记录的修改和生成实验报告。如果没有登录则只能进行测 试和生成实验报告。2.修改口令在旧密码中输入原来的密码,在新密码及确认密码中输入新设置的密码 后按确定就更改密码了。3.文件a）打开打开已经生成的历史实验数据文件，文件类型为 *.mdb,缺省的历史 数据文

13、件放在安装目录的 DATA目录下，可以重新测试实验数据， 也可查看和生成实验报告。b）编辑编辑已经生成的运转实验数据。在文本框中输入就更改了当前记录 的数据。当所有的记录都修改后按“计算”按键重新计算功率及效 率。4.测试开始进行新的实验测试在文本框中输入相应的信息，按确定后建立一个以钻具编号为命名的数 据文件，运转实验、空载启动实验及旁通阀的开启与关闭的实验数据都 保存在该文件中。5.测试项目a）空载启动实验输入当前实验的介质温度，在启动时按“记录数据”按键就可以了'b）旁通阀关闭实验记录旁通阀关闭时的流量及压力。c）旁通阀开启实验记录旁通阀开启时的流量及压力。d）运转实验记录运转实

14、验时的压力、流量、扭矩及转速并计算输入功率、输出 功率、容积效率及总效率。6.报告预览预览实验报表及曲线并可生成测试报告。选择菜单“报告预览”出现下面的报表格式的界面选择下一页则出现性能曲线界面,运转试验2010-09-13 09:42:26说量役定入口压方话曰螺杆粘具性能曲线thTJir qq制造厂苴L取2.12S.0.不每 ¥ W =厂式5 修>1 if- r WFK J- WFW , s :I S tf-r： i * 9 4?在性能曲线界面上按上一页则回到报表界面，如果在报表界面上按生成 报告按钮则将报表和曲线打印到 PDF格式的文件中，出现如下的界面,输入要生成的文件名

15、，按保存就将报表和曲线生成为PDF格式的文件用户可以打开此PDF文件进行打印，也可以将此测试文件提交给技术人 员进行分析。7.设置设置拟合曲线的参数，拟合数参数一般由工程师来设定您转试验滤量役定入口压为（MF糖流量0./S）转 i£r/mSn)加矩（N.足1234.511234.5 |11234.51234.5输入功率（kF辕I出功率总效率（粉1234.5 I11234.512345介质温喧|30 环境堤度瓦万包录聚据2010-09-13 09:43.41hi仆 'Bl"附向4.曰124MB4424 1史西4加1»101.3l.a2U1&-12-24 1奸呻皿g1.5J.12M9-12-24 1flflqafli J3-IBJ.12N9-12-24 1330050J