一种可视化模拟压井教学模具的制作方法

专利2025-03-30  16


本技术属于井控培训设备领域,具体涉及可视化模拟压井教学模具,适用于石油地质勘探钻井行业的井控技术培训。


背景技术:

1、压井是溢流发生后在井内重新建立一个钻井液液柱压力来平衡地层压力的工艺,是采用加重钻井液替入井内,并把侵入井内的地层流体循环出来的作业。目前石油地质勘探钻井行业井控培训介绍压井知识有两种方式:

2、第一种人员培训方式为纯理论授课,由教师口述,学员听课。

3、这种方式偏向于单向灌输,学员感受度和参与度不高,因此培训效果受限。

4、第二种为电子屏显示的模拟井控操作系统,可以模拟发生井侵、溢流、关井到压井、开井过程,学员参与度高、培训效果较好。但缺点是系统造价昂贵,井喷全程动画演示,无实物压井演示教学模具供学员自己动手制造溢流,并进行全程可视化观察、触摸和压井操作,从而缺乏对井底压力失衡发展为井侵、溢流的水力学机理的全程认知和参与,影响到各类压井方法的培训效果。


技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种可视化模拟压井教学模具,以克服上述技术缺陷。

2、为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种可视化模拟压井教学模具,包括用于模拟现场井眼的模拟井筒,在模拟井筒内安装有模拟方钻杆,模拟方钻杆的一端伸入模拟井筒内,另一端伸出模拟井筒外并密封连接上水管,上水管伸入模拟循环罐内,模拟循环罐通过出水管连通于模拟井筒;

3、在模拟井筒的外部设置有溢流模拟泵;

4、在模拟循环罐与上水管之间安装有模拟泥浆泵;

5、在模拟井筒的井口安装有用于模拟半封闸板防喷器的井口封闭塞。

6、模拟循环罐为两个,其中一个模拟循环罐内填装有原钻井泥浆,另外一个模拟循环罐内填装有加重钻井泥浆;

7、出水管通过切换开关接入其中一个模拟循环罐;

8、模拟井筒为透明管,且模拟井筒连通溢流模拟泵,溢流模拟泵泵送气体至模拟井筒以模拟井底溢流。

9、在靠近井口的模拟方钻杆的管身上安装有用于检测井口压力的立压表;在模拟井筒上安装有用于检测内外管环空压力的套压表;在模拟井筒的底部安装有用于检测井底压力变化的井底压力表。

10、在模拟泥浆泵上安装有泵压表;在出水管上安装有模拟节流阀。

11、模拟方钻杆与模拟井筒的轴向中心线重叠,且模拟方钻杆为立管;上水管为透明软管。

12、本实用新型提出的可视化模拟压井教学模具,利用透明pvc管模拟井筒、小型水泵模拟泥浆泵、水箱模拟循环罐、小型充气泵制造模拟井底溢流、4个压力表模拟井底压力、套管压力、立管压力和泵压表,形成一套完整的可模拟从井侵到溢流、关井到压井的全过程模拟教学装置,学员可以亲手操作装置,全景式、直观化再现使用司钻法、工程师法、边循环边压井法、压回法、置换法、平衡点法等常规和非常规压井方法,形象直观,有利于加深学员对课堂理论知识的理解和消化,从而强化培训效果。

13、可视化模拟压井教学模具模拟压井时最高产生0.1兆帕的压力,所采用的pvc管承压能力为1.6兆帕,安全余量为1.5兆帕,因此不会产生过充憋爆装置的现象。

14、为让本实用新型的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并结合附图,作详细说明如下。



技术特征:

1.一种可视化模拟压井教学模具,其特征在于,包括用于模拟现场井眼的模拟井筒(10),在所述模拟井筒(10)内安装有模拟方钻杆(20),所述模拟方钻杆(20)的一端伸入所述模拟井筒(10)内,另一端伸出所述模拟井筒(10)外并密封连接上水管(31),所述上水管(31)伸入模拟循环罐(40)内,所述模拟循环罐(40)通过出水管(32)连通于所述模拟井筒(10);

2.根据权利要求 1 所述的可视化模拟压井教学模具,其特征在于:所述模拟循环罐(40)为两个,其中一个所述模拟循环罐(40)内填装有原钻井泥浆,另外一个所述模拟循环罐(40)内填装有加重钻井泥浆;

3.根据权利要求 1 所述的可视化模拟压井教学模具,其特征在于:所述模拟井筒(10)为透明管,且所述模拟井筒(10)连通所述溢流模拟泵(50),所述溢流模拟泵(50)泵送气体至所述模拟井筒(10)以模拟井底溢流。

4.根据权利要求 1 所述的可视化模拟压井教学模具,其特征在于:在靠近井口的所述模拟方钻杆(20)的管身上安装有用于检测井口压力的立压表(71);在所述模拟井筒(10)上安装有用于检测内外管环空压力的套压表(72);在所述模拟井筒(10)的底部安装有用于检测井底压力变化的井底压力表(73)。

5.根据权利要求 1 所述的可视化模拟压井教学模具,其特征在于:在所述模拟泥浆泵(60)上安装有泵压表(61);在所述出水管(32)上安装有模拟节流阀(81)。

6.根据权利要求 1 所述的可视化模拟压井教学模具,其特征在于:所述模拟方钻杆(20)与所述模拟井筒(10)的轴向中心线重叠,且所述模拟方钻杆(20)为立管;所述上水管(31)为透明软管。


技术总结
本技术提供了一种可视化模拟压井教学模具,包括用于模拟现场井眼的模拟井筒,在模拟井筒内安装有模拟方钻杆,模拟方钻杆的一端伸入模拟井筒内,另一端伸出模拟井筒外并密封连接上水管,上水管伸入模拟循环罐内,模拟循环罐通过出水管连通于模拟井筒;在模拟井筒的外部设置有溢流模拟泵;在模拟循环罐与上水管之间安装有模拟泥浆泵;在模拟井筒的井口安装有用于模拟半封闸板防喷器的井口封闭塞。形成了模拟从井侵到溢流、关井到压井的全过程模拟教学装置,学员可以亲手操作装置,模拟各类常规和非常规压井方法,形象直观,有利于加深学员对课堂理论知识的理解和消化,从而强化培训效果。

技术研发人员:张国安,骆颖龙,王武,李强,杜旭东,赵刚,信伟,候军民,赵选,王凯
受保护的技术使用者:中国石油天然气集团有限公司
技术研发日:20231120
技术公布日:2024/7/25
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