(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210780689.9 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号西南石油大 学 (72)发明人 耿宇欣　范翔宇　张千贵　赵鹏斐　 陈昱霏　何亮　杨思敏　闫宇轩　 (74)专利代理 机构 北京卓岚智财知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11624 专利代理师 葛传勇 (51)Int.Cl. G01N 3/16(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测 实验装置 (57)摘要 本发明公开了一种油气井井下岩层抗压强 度的地面观测实验装置， 包括井壁管道和底座， 所述井壁管道的外壁设置有活动组件， 所述活动 组件的下方安装有横梁， 所述活动组件中的弧形 梁处的外侧设置有挤压组件， 通过齿环、 齿轮、 齿 条、 球体和井壁管道之间的配合， 在确定好位置 后， 使用者可通过外界的钢丝绳缠绕在齿环的上 端挂杆处， 随后通过钢丝绳拉动齿环进行转动， 使齿环可通过多个齿轮驱使齿条向内移动， 进而 齿条即可带动球体挤压井壁管道的外壁， 通过不 断的挤压实现井壁管道的外壁变形， 可用于观测 井壁管道的变形程度即反映井下岩层抗压强度 大小， 避免了现有技术不便于对井下岩层抗压强 度进行测试的实验问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 115096716 A 2022.09.23 CN 115096716 A 1.一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测 实验装置， 包括井壁管道(1)和底座(2)， 其特征在于： 所述井壁管道(1)的外壁设置有活动组件(6)， 所述活动组件(6)的下方安装有 横梁(7)， 所述活动组件(6)中的弧形梁(6a4)处的外侧设置有挤压组件(5)。 2.根据权利要求1所述的一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测实验装置， 其特征 在于： 所述挤压组件(5)包括齿环(5a2)， 所述齿环(5a2)位于井壁管道(1)的外壁外侧， 所述 齿环(5a2)的内壁啮合有多个齿轮(5a1)， 所述齿轮(5a1)的外壁均啮合相连有齿条(5a4)， 所述齿条(5a4)的内侧末端固接有球体(5a3)， 所述球体(5a3)的内侧均与井壁管道(1)固定 相连， 所述齿轮(5a1)的内壁 通过转轴(5a6)与支杆(5a5)转动相连。 3.根据权利要求1所述的一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测实验装置， 其特征 在于： 所述横梁(7)的下端通过多个第一支 架(4)与第一滚轮(8)转动相连。 4.根据权利要求1所述的一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测实验装置， 其特征 在于： 所述活动组件(6)包括弧形梁(6a4)， 所述弧形梁(6a4)的下方末端均通过螺栓(3)与 横梁(7)固定相连， 所述弧形梁(6a4)的内壁加工有多个缺口(6a1)， 所述缺口(6a1)的内部 均滑动相连有齿条(5a3)， 且弧形梁(6a4)的外壁均与支杆(5a5)的内壁固定相连， 所述弧形 梁(6a4)的内壁通过多个第二支架(6a3)与第二滚轮(6a2)转动相连， 且第二滚轮(6a2)的内 壁与井壁管道(1)的外壁相贴合。 5.根据权利要求1所述的一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测实验装置， 其特征 在于： 所述底座(2)的上端内壁与井壁管道(1)相贴合。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115096716 A 2一种油气井 井下岩层抗压强度的地面 观测实验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及油气井技术领域， 具体为一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测实 验装置。 背景技术 [0002]油气井， 亦称生产井。 专门为采出地下石油或天然气， 按一定的布井系统在地层中 钻成的孔眼。 油气井在 钻探过程中， 井壁管道会受到地层压力的影响发生变形破坏， 清楚井 壁管道的变形程度可以反应井下管道所承受的地层压力， 调整泥浆密度， 改变井壁附近应 力状态， 实现井壁稳定的目的。 虽然现有技术能够实现实验测试， 但是通常需要在专业的测 试台处， 导致具体的价格或过程难以接受， 因此现有技术不便于对井下井壁管道进行抗压 强度的测试实验问题， 同时仍存在进 行实验检测的结构需要不断的拆卸安装进行实验检测 的问题。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种油气井井下岩层抗压强度的地面观测实验装置， 以解 决上述背景技 术中提出的不便 于对井壁管道进行抗压强度测试实验问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种油气井井下岩层抗压强度的地 面观测实验装置， 包括井壁管道和底 座， 所述井壁管道的外壁设置有活动组件， 所述活动组 件的下方安装有横梁， 所述活动组件中的弧形梁处的外侧设置有挤压组件。 [0005]优选的， 所述挤压组件包括齿环， 所述齿环位于井壁管道的外壁外侧， 所述齿环的 内壁啮合有多个齿轮， 所述齿轮的外壁均啮合相连有齿条， 所述齿条 的内侧末端固接有球 体， 所述球 体的内侧均 与井壁管道固定相连， 所述齿轮的内壁 通过转轴与支杆转动相连。 [0006]优选的， 所述横梁的下端通过多个第一支 架与第一滚轮转动相连。 [0007]优选的， 所述活动组件包括弧形梁， 所述弧形梁的下方末端均通过螺栓与横梁固 定相连， 所述弧形梁的内壁加工有多个缺口， 所述缺口的内部均 滑动相连有齿 条， 且弧形梁 的外壁均与 支杆的内壁固定相连， 所述弧形梁的内壁通过多个第二支架与第二滚轮转动相 连， 且第二滚轮的内壁与井壁管道的外壁相贴合。 [0008]优选的， 所述底座的上端内壁与井壁管道相贴合。 [0009]与现有技术相比， 本 发明的有益效果是： 该装置反映油气井井下岩层压力大小， 通 过地面观测装置实现： 通过齿环、 齿轮、 齿条、 球体和井壁管道 之间的配合， 在确定好位置后， 使用者可通 过外界的钢丝绳缠绕在齿环的上端挂杆处， 随后通过钢丝绳拉动齿环进行转动， 使齿环可 通过多个齿轮驱使齿条向内移动， 进而齿条即可带动球体挤压在井壁管道的外壁， 通过不 断的挤压实现井壁管道的外壁变形， 即可用于检测井壁管道的抗压强度测试， 避免了现有 技术不便于对井壁管道进行抗压强度测试实验问题； 通过第二滚轮、 弧形梁、 第一滚轮和井壁管道 之间的配合， 使用者可将整体结构 通说　明　书 1/3 页 3 CN 115096716 A 3