本發明涉及剪切力測試領域，尤其涉及一種剪切力測試裝置及其測試方法。

背景技術：

1、石油工具(如投球滑套、漂浮接箍、丟手工具等)均需通過剪斷剪釘或剪環的方式來控制其開啟，開啟力直接由剪釘或剪環的剪切力決定。剪釘或剪環的剪切力控制的精準程度直接影響井下工具的應用效率及使用安全，如剪釘或剪環剪切力控制不精準，會造成工具提前打開或者不能按照施工設計打開，從而直接影響施工效率，并造成嚴重的施工事故。

2、現階段，為了準確掌握剪釘或剪環的剪切力，采用的測試方式是在現有成品(即井下工具)上直接組裝剪釘或剪環，并測試多次，以確保得到精確的開啟力。對此需要指出的是，這種方式涉及工具的多次拆裝，效率較低，再者，由于不同批次加工剪釘或剪環的材料其力學性能會略有不同，因此每個批次的剪釘或剪環均需進行多次測試，這無疑再次增加了工作量，進一步降低了測試效率。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種剪切力測試裝置及其測試方法，以緩解現有技術中剪切力測試效率低的技術問題。

2、為了緩解上述技術問題，本發明提供的技術方案在于：

3、第一方面，本發明提供的剪切力測試裝置包括：基座、剪切套和剪切件；

4、所述基座為柱體；

5、所述剪切套呈筒狀，并套設于所述基座，且可相對所述基座沿其自身軸向移動；

6、所述剪切件設有多個，多個所述剪切件繞所述基座的軸線間隔分布，和/或沿所述基座的軸向間隔分布，所述剪切件分別與所述基座及所述剪切套連接，以阻止所述剪切套相對所述基座沿其自身軸向移動。

7、進一步的，所述剪切件包括剪釘；

8、所述基座上設有多個與所述剪釘相適配的盲孔，多個所述盲孔沿所述基座的周向及軸向間隔分布；

9、所述剪切套上設有多個貫穿其側壁且與所述剪釘相適配的通孔，多個所述通孔沿所述剪切套的周向及軸向間隔分布，并與所述盲孔一一對應。

10、進一步的，所述基座為階梯軸，自所述基座的一端至另一端，其各段直徑依次增大；

11、所述剪切套具有與所述基座相適配的階梯孔，并坐落于所述基座的階梯面，且所述剪切套的內壁與所述基座貼合。

12、進一步的，所述基座的每一段上至少設有一圈所述盲孔。

13、進一步的，各所述盲孔的尺寸不完全一致。

14、進一步的，所述剪切件包括剪環，所述剪環套設于所述基座，并抵接于所述基座與所述剪切套內壁之間。

15、進一步的，所述基座為階梯軸，自所述基座的一端至另一端，其各段直徑依次增大；

16、所述剪切套具有與所述基座相適配的階梯孔；

17、所述剪環抵接于所述剪切套與所述基座二者的階梯面之間，并夾持于所述剪切套的內側壁與所述基座的側壁之間。

18、第二方面，本發明提供的剪切力測試方法基于上述的剪切力測試裝置，包括以下步驟：

19、裝配：將剪切件分別與基座及剪切套連接，以組成剪切力測試裝置；

20、測試：將裝配完成的所述剪切力測試裝置放置在材料測試萬能試驗機上，然后通過壓縮盤擠壓所述基座或所述剪切套，直到壓斷所述剪切件。

21、進一步的，所述剪切件為剪釘時，在所述裝配步驟中，首先將所述剪切套坐落于所述基座，并使通孔與盲孔一一對應對應連通，然后取預設數量的待檢測剪釘，并將所述剪釘穿設于不同位置的所述通孔及所述盲孔；

22、在所述測試步驟中，所述壓縮盤作用于所述基座的上表面，并向下擠壓所述基座，直至將所述剪釘壓斷。

23、進一步的，所述剪切件為剪環時，在所述裝配步驟中，首先取預設數量的待檢測剪環，并將其對應放置于所述基座的軸肩，然后將所述剪切套套設于所述基座；

24、在所述測試步驟中，所述壓縮盤作用于所述剪切套的上表面，并向下擠壓所述剪切套，直至將所述剪環壓斷。

25、綜合上述技術方案，本發明提供的剪切力測試裝置所能實現的技術效果在于：

26、該剪切力測試裝置包括基座、剪切套和剪切件；基座為柱體；剪切套呈筒狀，并套設于基座，且可相對基座沿其自身軸向移動；剪切件設有多個，多個剪切件繞基座的軸線間隔分布，和/或沿基座的軸向間隔分布，剪切件分別與基座及剪切套連接，以阻止剪切套相對基座沿其自身軸向移動。

27、在該剪切力測試裝置中，剪切件分別與基座和剪切套連接，在施壓將剪切件壓斷后，剪切套與基座即可發生相對移動，由此可見，基座、剪切套及剪切件三者配合模擬出了井下工具的實際開啟過程，通過三者的配合，可測出剪切件的剪切力，以得到精確的開啟力。相較于現有技術，該剪切力測試裝置組裝簡單，測試效率較高。

28、另外，剪切件具有多個時，可繞基座的軸線間隔分布，或沿基座的軸線間隔分布，或者在繞基座的軸線間隔分布的同時，還沿基座的軸線間隔分布，由此可見，該剪切力測試裝置可以根據井下工具的實際情況布置剪切件，并滿足對單個或多個剪切件的測試，如此進一步提高了測試效率。

技術特征：

1.一種剪切力測試裝置，其特征在于，包括：基座(100)、剪切套(200)和剪切件；

2.根據權利要求1所述的剪切力測試裝置，其特征在于，所述剪切件包括剪釘(300)；

3.根據權利要求2所述的剪切力測試裝置，其特征在于，所述基座(100)為階梯軸，自所述基座(100)的一端至另一端，其各段直徑依次增大；

4.根據權利要求3所述的剪切力測試裝置，其特征在于，所述基座(100)的每一段上至少設有一圈所述盲孔(110)。

5.根據權利要求2所述的剪切力測試裝置，其特征在于，各所述盲孔(110)的尺寸不完全一致。

6.根據權利要求1所述的剪切力測試裝置，其特征在于，所述剪切件包括剪環(400)，所述剪環(400)套設于所述基座(100)，并抵接于所述基座(100)與所述剪切套(200)內壁之間。

7.根據權利要求6所述的剪切力測試裝置，其特征在于，所述基座(100)為階梯軸，自所述基座(100)的一端至另一端，其各段直徑依次增大；

8.一種剪切力測試方法，基于如權利要求1至7任一項所述的剪切力測試裝置，包括以下步驟：

9.根據權利要求8所述的剪切力測試方法，其特征在于，所述剪切件為剪釘(300)時，在所述裝配步驟中，首先將所述剪切套(200)坐落于所述基座(100)，并使通孔(210)與盲孔(110)一一對應對應連通，然后取預設數量的待檢測剪釘(300)，并將所述剪釘(300)穿設于不同位置的所述通孔(210)及所述盲孔(110)；

10.根據權利要求8所述的剪切力測試方法，其特征在于，所述剪切件為剪環(400)時，在所述裝配步驟中，首先取預設數量的待檢測剪環(400)，并將其對應放置于所述基座(100)的軸肩，然后將所述剪切套(200)套設于所述基座(100)；

技術總結
本發明涉及剪切力測試領域，尤其涉及一種剪切力測試裝置及其測試方法，旨在緩解現有技術中剪切力測試效率低的技術問題。該剪切力測試裝置包括基座、剪切套和剪切件；基座為柱體；剪切套呈筒狀，并套設于基座，且可相對基座沿其自身軸向移動；剪切件設有多個，多個剪切件繞基座的軸線間隔分布，和/或沿基座的軸向間隔分布，剪切件分別與基座及剪切套連接，以阻止剪切套相對基座沿其自身軸向移動。通過該剪切力測試裝置，可模擬出井下工具的實際開啟過程，并實現對單個或多個剪切件的測試，得到精確的開啟力。

技術研發人員：楊曉勇,張欣欣,劉峰,鮑作帆,郭鳴,王盛坤,何子璇
受保護的技術使用者：中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28