一种井筒的制造装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种井筒的制造装置及其制造方法，包括：井筒模型组件；以及用于容纳工作液的第一容器，所述第一容器经第一管路与所述井筒模型组件的流体入口相连通以将所述工作液输送到所述井筒模型组件的内部，所述第一容器经第二管路与所述井筒模型组件的流体出口相连通。该制造装置具有结构简单和容易操作的优点，以及还具有可根据需要制作出接近井下井筒的状态的井筒的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油天然气
，尤其涉及一种井筒的制造装置及其制造方法。
技术介绍
目前，固井质量和泥浆石性能是影响水泥环对油、气以及水封隔的关键因素。因而对井筒的完整性以及环空水泥石的封固效果提出了更为严格的要求。随着当前社会对安全和环保的要求更为严格，天然气井环空带压现象成为目前社会关注的热点问题。然而，由于井下环境较为复杂，影响水泥环与套管、地层胶结因素较多，往往容易使得固井质量差和环空气窜。另外，后期生产、作业等因素亦能破坏水泥环密封能力，由此，便给井下水泥环密封性能的评价带来了较大的困难。基于对上述现有技术的分析，需要设计一种井筒的制造装置，以解决现有技术中存在的对水泥环的密封能力评价困难的问题。
技术实现思路
针对上述问题，根据本专利技术的第一个主题，提出了一种井筒的制造装置，包括：井筒模型组件；以及用于容纳工作液的第一容器，所述第一容器经第一管路与所述井筒模型组件的流体入口相连通以将所述工作液输送到所述井筒模型组件的内部，所述第一容器经第二管路与所述井筒模型组件的流体出口相连通。这样，当向该井筒模型组件内注入完工作液后，待工作液凝结完毕后，便形成了井筒。由此可见，该制造装置能够根据地层的实际情况制作出具有接近井下井筒状态的井筒。进一步地，避免了井下环境较为复杂，存在干扰因素多的问题，从而很好地解决了对井下水泥环密封能力评价困难的问题。优选地，所述井筒模型组件包括内筒件和设置在所述内筒件内的中心管，以及套设在所述内筒件的外侧的外筒件，其中，在所述外筒件的内周壁和所述内筒件的外周壁之间构造有供所述工作液流动的第一环空。该第一环空设置的目的在于，供工作液流入到第一环空内，并使得第一工作液不断地在第一环空内堆积，以形成具有预定长度的水泥环封固井筒。优选地，在所述中心管的第一端的外周壁上构造有通孔以使得所述中心管的内部与所述第一环空相连通，在所述内筒件的内周壁和所述中心管的外周壁之间构造有第二环空。这样，便使得被注入的工作液流入到中心管的内部，并经通孔流入到第一环空中。优选地，所述制造装置还包括固定件，所述固定件位于所述第二环空内且套设在所述中心管的第一端的外周壁上。由此可见，该固定件的设置，起到了防止该中心管相对自身的中心轴线发生晃动的作用，从而保证了该中心管能够在工作时处于居中的状态。优选地，所述井筒模型组件还包括一端设置在所述外筒件的第二端口上，另一端位于所述第二环空内且套设在所述中心管的第二端的外周壁上的封堵部。该封堵部的设置，可以起到避免位于第一环空内的工作液溢出的作用，同时，还可以起到使得第一环空的内部处于相对密封的作用。优选地，在所述封堵部上分别构造有第一流体通道和第二流体通道，其中，所述第一流体通道的一端与所述流体入口相连通，另一端与所述中心管的内部相连通，所述第二流体通道的一端与所述流体出口相连通，另一端与所述第一环空相连通。优选地，所述制造装置还包括支撑座组件，所述支撑座组件包括载物台和设置在所述载物台上并能相对水平面进行上下摆动的支撑架，其中，在所述载物台上设有所述第一容器，在所述支撑加上设有所述井筒模型组件。由于在支撑架上设有井筒模型组件，并且该支撑架可相对水平面进行上下摆动。这样，通过调整支撑架相对水平面转动的角度，便可使得井筒模型组件也随之处于相应的位置，从而，便可制造出位于水平井段、斜井段、或垂直井段的井筒。优选地，所述制造装置还包括设置在所述载物台上的动力泵，所述动力泵的入口端经第三管路与所述第一容器相连通，所述动力泵的出口端经所述第一管路与所述流体入口相连通。这样，在动力泵的作用下，便可将工作液泵送到第一环空内，以实现对井筒的浇筑。优选地，所述制造装置还包括设置在所述载物台上且用于容纳冲洗液的第二容器，在所述动力泵的作用下，将所述冲洗液经所述流体入口输送到所述第一环空内以冲洗所述第一环空。由此可见，在对井筒进行浇筑前，在动力泵的作用下，向第一环空内注入冲洗液，便可达到将第一环空内的杂质冲洗到外部的目的。优选地，在所述第一容器内且位于所述第三管路上设有工作液进液阀，在所述第二容器内且位于所述第三管路上设有冲洗液进液阀。由此可见，该工作液进液阀的设置，可以方便控制工作液的通断，即当需要注入工作液时，该工作液进液阀打开，当井筒制造完成后，该工作液进液阀关闭。同理，该冲洗液进液阀的设置，也起到了较好地控制冲洗液通断的作用。优选地，在所述第二管路上分别设有用以控制所述第二管路与所述第一容器通断的工作液回流阀和用以控制所述第二管路与所述第二容器通断的冲洗液回流阀。优选地，在所述内筒件的外周壁上设有发射探头，在所述外筒件的外周壁上沿周向间隔式设有多个用以接收所述发射探头发射的频率的接收探头，其中，所述发射探头分别与各所述接收探头均位于同一平面内。这样，发射探头发出具有第一预设值的第一频率信号，使得各接收探头接收到相应的第一频率信号，通过比较各频率信号所代表的频率值与第一预设值之间的偏差，从而判断由井筒中的水泥环与井筒内外壁面的胶结质量。进一步地，开展水泥环在不同温度和压力环境下的破坏试验，并利用该井筒评价水泥环的长期密封能力。根据本专利技术的第二个主题，提出了一种井筒的制造方法，包括：分别关闭所述工作液进液阀和所述工作液回流阀，并分别打开所述冲洗液进液阀和所述冲洗液回流阀；通过所述动力泵将所述冲洗液注入到所述第一环空内，最终使得所述冲洗液经所述第二管路流回所述第二容器内；待判断出所述第一环空被冲洗干净后，分别关闭所述冲洗液进液阀和所述冲洗液回流阀，并分别打开所述工作液进液阀和所述工作液回流阀；通过所述动力泵将所述工作液注入到所述第一环空中，当判断出在所述工作液水泥阀中有所述工作液流出时，则表明工作液完全充满第一环空，则所述动力泵停止工作。由此可见，使用本申请的制造装置并通过该方法制造出的井筒具有完全模拟固井施工过程、后期候凝以及生产作业过程的优点，同时，还具有能够客观的模拟水泥环在不同条件下的封固质量的优点。另外，该方法操作起来比较简单、方便。根据本专利技术，该井筒的制造装置具有结构简单、容易操作，并且可根据需要制作出接近井下井筒的状态的井筒的优点，从而大大地降低了对水泥环密封能力评价的难度。另外，本申请的制造装置还具封固质量检测的功能。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。在图中：图1为本申请的井筒的制造装置的第一实施例的整体结构示意图。图2为本申请的井筒的制造装置的第二实施例的整体结构示意图。图3为本申请的井筒的制造装置的井筒模型组件的内部结构示意图。图4为本申请的井筒的制造方法的步骤流程示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。请参阅图1和图2所示，该制造装置100包括井筒模型组件1和第一容器2。在本申请的实施例中，该井筒模型组件1大致呈筒状，其为用于制造井筒的模具。在本申请的实施例中，利用该井筒模型组件1制造出的井筒主要由水泥浆浇筑而成，该井筒主要用于评价水泥环的密封能力该第一容器2用于容纳工作液，该第一容器2经第一管路3与井筒模型组件1的流体入口11相连通，以将工作液输送到井筒模型组件1的内部，第一容器2经第一管路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井筒的制造装置，包括：井筒模型组件；以及用于容纳工作液的第一容器，所述第一容器经第一管路与所述井筒模型组件的流体入口相连通以将所述工作液输送到所述井筒模型组件的内部，所述第一容器经第二管路与所述井筒模型组件的流体出口相连通。

【技术特征摘要】
1.一种井筒的制造装置，包括：井筒模型组件；以及用于容纳工作液的第一容器，所述第一容器经第一管路与所述井筒模型组件的流体入口相连通以将所述工作液输送到所述井筒模型组件的内部，所述第一容器经第二管路与所述井筒模型组件的流体出口相连通。2.根据权利要求1所述的井筒的制造装置，其特征在于，所述井筒模型组件包括内筒件和设置在所述内筒件内的中心管，以及套设在所述内筒件的外侧的外筒件，其中，在所述外筒件的内周壁和所述内筒件的外周壁之间构造有供所述工作液流动的第一环空。3.根据权利要求2所述的井筒的制造装置，其特征在于，在所述中心管的第一端的外周壁上构造有通孔以使得所述中心管的内部与所述第一环空相连通，在所述内筒件的内周壁和所述中心管的外周壁之间构造有第二环空。4.根据权利要求3所述的井筒的制造装置，其特征在于，所述制造装置还包括固定件，所述固定件位于所述第二环空内且套设在所述中心管的第一端的外周壁上。5.根据权利要求4所述的井筒的制造装置，其特征在于，所述井筒模型组件还包括一端设置在所述外筒件的第二端口上，另一端位于所述第二环空内且套设在所述中心管的第二端的外周壁上的封堵部。6.根据权利要求5所述的井筒的制造装置，其特征在于，在所述封堵部上分别构造有第一流体通道和第二流体通道，其中，所述第一流体通道的一端与所述流体入口相连通，另一端与所述中心管的内部相连通，所述第二流体通道的一端与所述流体出口相连通，另一端与所述第一环空相连通。7.根据权利要求6所述的井筒的制造装置，其特征在于，所述制造装置还包括支撑座组件，所述支撑座组件包括载物台和设置在所述载物台上并能相对水平面进行上下摆动的支撑架，其中，在所述载物台上设有所述第一容器，在所述支撑加上设有所述井筒模型组件。8.根据权利要求7所述的井筒的制造装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶谦，周仕明，杨红歧，刘仍光，张林海，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11