[发明专利]一种固井综合实训室及模拟固井作业方法

说明书

本发明公开了一种固井综合实训室，包括钻井液配置装置、隔离液配置装置、水泥浆配置装置、井筒装置和控制装置，同时公开了一种模拟固井作业方法，按先后顺序分别将钻井液、隔离液、水泥浆压入井筒装置中，让学生直观的观察到固井过程，在固井完成后，通过加热使水泥浆液化，从而回收便于再次使用。本发明所述的固井综合实训室，相对于野外固井装置的大型化特点、野外化特点、不可见特点、不可重复特点，我们建设的实训室具备小型化特点，可以建在教学楼内，学生在学校即能完成实训培训，界面要可视化，让学生直观地了解井筒结构和固井的全过程。

技术领域

本发明涉及一种固井综合实训室及模拟固井作业方法。

背景技术

固井是一项涉及多学科、多工种、多部门，工序繁、隐蔽性强、风险高的作业。是学生的专业必修课之一，通过本课程的学习，使学生能够掌握在整个钻井过程中所采取的各个工艺环节和技术措施；能初步了解固井这一系统工程，学会分析解决固井施工中所遇到的问题和解决方法。钻井、固井都是野外作业，让学生去现场学习不太现实，在学校建设一套这样的装置设备投资大，占地面积大，在资金和场地上都有难度。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足而提供一种固井综合实训室，相对于野外固井装置的大型化特点、野外化特点、不可见特点、不可重复特点，我们建设的实训室具备小型化特点，可以建在教学楼内，学生在学校即能完成实训培训，界面要可视化，让学生直观地了解井筒结构和固井的全过程。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种固井综合实训室，包括

钻井液配置装置，包括第一反应釜、第一输送装置和设于第一输送装置上的齿轮泵，通过第一输送装置将第一反应釜中的钻井液输送到井筒装置中；

隔离液配置装置，包括第二反应釜、第二输送装置和设于第二输送装置上的齿轮泵，通过第二输送装置将第二反应釜中的隔离液输送到井筒装置中；

水泥浆配置装置，包括第三反应釜、第三输送装置和设于第三输送装置上的齿轮泵，所述的第三输送装置上还设有压缩气体吹扫装置，通过第三输送装置将第三反应釜中的水泥浆输送到井筒装置中，所述的第三反应釜带有内加热装置、温度传感器及搅拌装置，所述的水泥浆具有低温固态凝固高温液态流动的特点；

井筒装置，包括由内到外套设的中心支柱、套管、井壁，其中，所述的中心支柱为设有入口和出口的空心管状，通过向中心支柱通入加热液/冷却液对套管进行加热/冷却；所述的井壁及套管由透明材质制成，套管上端设有物料加入口，套管下端与井壁连通，井壁上端设有物料排出口；

控制装置，模拟采集钻井液配置装置、隔离液配置装置、水泥浆配置装置及井筒装置的信息，分析处理采集的信息并模拟固井过程并实时显示模拟状态数据信息。

作为本发明所述的固井综合实训室的一种优选方案，所述的第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置的末端通过同一连接管与物料加入口连通，三个输送装置上均设有控制阀，通过控制阀的开启及关闭状态控制加入井筒装置的物质种类。

作为本发明所述的固井综合实训室的一种优选方案，所述的第一输送装置、第二输送装置及第三输送装置上均设有压力传感器和流量传感器，实时监测并显示输送装置内的压力及流量数据，并将这些数据显示并储存在控制装置内，便于分析及学习固井过程的各项参数信息。

作为本发明所述的固井综合实训室的一种优选方案，所述的水泥浆需满足无毒无害，适合教学环境，在常温下为固体，且熔点低，温度稍高即成为液体，具备流动性，可以采用齿轮泵进行输送，具有可逆状态变化，可多次使用。优选的水泥浆为石蜡，满足所需条件且价格低廉、易于取得。

作为本发明所述的固井综合实训室的一种优选方案，所述的第三输送装置上还设有保温装置，确保水泥浆在输送过程中保持一定的温度，不会由于温度的降低而使得水泥浆变成固体，优选的保温装置为电伴热带。