[发明专利]一种井喷应急演练模拟系统

说明书

本发明公开了一种井喷应急演练模拟系统，包括套管、油管、多通道本体结构、节流喷头装置、以及外围的空压机系统和注液泵系统；套管设置在实验井中，油管设置在套管内，多通道本体结构安装在套管顶部，在多通道本体结构内设置有注入通道和喷出通道，注入通道的进口与外部的空压机系统和注液泵系统相连，注入通道的出口与油管相连通，喷出通道的进口与套管内部相连通；节流喷头装置安装在多通道本体结构上。模拟井喷时，通过注液泵系统向注入通道注入液体，空压机系统向注入通道注入高压气体，使液体和气体通过油管注入井底，气体举升套管内液体，液体自套管沿多通道本体结构内的喷出通道进入节流喷头装置内进行憋压，从喷射出口喷出。

技术领域

本发明涉及钻井事故模拟与井控技术培训系统相关的技术领域，具体的，涉及一种井喷应急演练模拟系统。

背景技术

井喷事故是油气田勘探开发作业中最严重的事故，危害极为严重，海上平台出现井喷事故，有可能造成爆炸和火灾、平台倾覆、井毁人亡、海洋环境污染等恶性后果。因此，开展井喷模拟，研究井喷应对技术十分有必要。

现有技术大多是通过井喷井和注气井的组合模式进行井喷模拟，井喷井固定深度下入寄生管，储气井储备一定量的压缩气体。此类型的模拟井能够实现井喷模拟教学的功能，井喷最大能够到达天车高度。

但是，目前的井喷模拟方式至少存在以下技术问题：

(1)需要专门的场地

这种井喷模拟模式需要井喷井和储气井配合，因此对场地有严格的要求，需要专门的场地来进行模拟实验。

(2)井喷模拟情况单一

井喷层位深度由寄生管下入位置决定，一旦确定后期无法改变，无法模拟不同深度的井喷，并且后期维护难度大。

(3)井喷持续时间有限

由于井喷能量是由储气井提供，储气井的容量和压力直接决定了井喷的持续时间和强度，一旦储气井能量耗尽，补充需要一段时间，井喷必须中断，因此无法实现较为真实的持续性井喷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种井喷应急演练模拟系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种井喷应急演练模拟系统，包括套管、油管、多通道本体结构、节流喷头装置、以及外围的空压机系统和注液泵系统；

套管设置在实验井中，油管设置在套管内，油管底部伸至套管底部，所述多通道本体结构安装在套管顶部，在多通道本体结构内设置有注入通道和喷出通道，注入通道的进口通过第一阀门和管路与外部的空压机系统和注液泵系统相连，注入通道的出口与油管顶部相连通，喷出通道的进口与套管内部相连通；

所述节流喷头装置安装在多通道本体结构上，节流喷头装置内部具有容腔，容腔中设置有节流部件，节流部件和节流喷头装置的容腔壁之间形成窄环空，在节流喷头装置顶部开设有位于窄环空上侧的喷射出口，所述多通道本体结构的喷出通道与节流喷头装置的窄环空下侧的容腔相连通；

模拟井喷时，通过注液泵系统向注入通道注入液体，空压机系统向注入通道注入高压气体，使液体和气体通过油管注入井底后混合均匀，气体举升套管内液体，液体自套管沿多通道本体结构内的喷出通道进入至节流喷头装置的容腔中，并在节流部件的作用下，经过窄环空节流憋压，从喷射出口喷出，达到井喷目的。

在上述技术方案中，在多通道本体结构上设置有用于控制喷出通道导通状态的第二阀门。

在上述技术方案中，多通道本体结构还包括出口通道，出口通道与套管内部相连通，在出口通道外部连接第三阀门以及压力计和流量计；在多通道本体结构上设置有用于检测其内部压力的检测口，该检测口通过第四阀门连接压力表，压力表检测套管内压力。