水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置制造方法
【專利摘要】一種水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，主要由與電控攪拌器為一體的釜蓋(1)、與熱電偶配合使用的養(yǎng)護(hù)釜蓋(7)、釜體(2)、巖芯（4)、鉆井液儲液罐(29)、沖洗液儲液罐(35)和管路系統(tǒng)組成，其特征在于，釜體(2)與釜蓋[（1）或（7）]螺紋連接，并通過管路和閥門系統(tǒng)與鉆井液儲液罐(29)、沖洗液儲液罐(35)、氮?dú)庠?11)、空氣源(12)以及水源(13)系統(tǒng)相連。與現(xiàn)有測量膠結(jié)強(qiáng)度的典型裝置相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：評價膠結(jié)性能時，模擬了地層巖芯或人造巖芯壁面泥餅形成與沖洗過程，模擬了水泥石與兩個界面同時膠結(jié)的情況，更加符合現(xiàn)場實(shí)際情況，為確定合理的現(xiàn)場施工方案提供參考依據(jù)。
【專利說明】水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油工程材料檢測【技術(shù)領(lǐng)域】中一種模擬評價油井水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]固井注水泥完成后，水泥環(huán)與兩個界面膠結(jié)狀態(tài)的好壞對固井質(zhì)量有重大的影響。目前，界面膠結(jié)強(qiáng)度的影響因素已較為明確，主要有地層壓力、地層水滲流、地層巖性、水泥石自身性能、鉆井液在地層形成的濾餅以及固井時對濾餅的沖洗效果等。但界面的膠結(jié)強(qiáng)度的大小以及水泥環(huán)與地層膠結(jié)面防竄流能力的強(qiáng)弱無法在井下直接測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的空白，為評價水泥環(huán)與地層或套管之間的膠結(jié)質(zhì)量而提出一種水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，由壓力釜系統(tǒng)和外圍控制系統(tǒng)兩部分通過氣、液管路連接組成，其中:壓力釜系統(tǒng)包括壓力釜和巖芯、巖芯夾持器、模擬套管，壓力釜包括頂部開口的釜體，與壓力釜頂部開口處分別密閉連接配合的釜蓋和養(yǎng)護(hù)釜蓋，其中釜蓋上設(shè)有電控攪拌器，電控攪拌器下部連接的攪拌槳葉軸向延伸至釜體底部，養(yǎng)護(hù)釜蓋帶有熱電偶，在釜體底座和側(cè)部分別設(shè)置進(jìn)出管口，釜體底座沿軸心預(yù)制有圓形凹槽，圓形凹槽與底座設(shè)置的進(jìn)出管口貫通；巖芯夾持器上部帶有一圓形托盤，圓形托盤外周邊與模擬套管連接，巖芯夾持器中間固定巖芯，巖芯夾持器下部為與釜體底座上的圓形凹槽插接配合的縮徑凸臺，凸臺中間設(shè)有連通于巖芯和釜體底座進(jìn)出管口之間的通孔，模擬套管套在圓形托盤上方的巖芯部分，頂部設(shè)有密封端蓋，密封端蓋居中設(shè)有通孔，密封端蓋外周邊通過連接件與圓形托盤連接后將模擬套管和巖芯緊緊夾固，并在巖芯和模擬套管之間形成水泥漿侯凝室；外圍控制系統(tǒng)包括鉆井液儲液te、沖洗液儲液te、氣氣源、空氣源、水源以及連接在其間的管路、泵和閥。
[0006]上述方案進(jìn)一步包括:
[0007]所述外圍控制系統(tǒng)中，氮?dú)庠磁c氣體高壓泵、蓄能器、調(diào)壓閥相連，在調(diào)壓閥后的管路又分兩個支路，支路一通過高壓進(jìn)氣閥與釜體上部進(jìn)出管口和排氣閥相連，支路二通過氣竄閥接入釜體底座的巖芯夾持器底部；水源經(jīng)過進(jìn)水閥之后，一部分通過液體高壓泵、隔離閥連接釜體上部進(jìn)出管口和儲液溢出閥，另一部分連接蓄水器、泄壓節(jié)止和泄壓泵，還有一部分經(jīng)過蓄水器與液竄閥后接入釜體底座的巖芯夾持器底部；空氣源經(jīng)過空氣調(diào)壓閥后分成四個支路，支路一經(jīng)過氣增壓閥接入到氣體高壓泵所在的管路，進(jìn)而與前述氮?dú)庠垂苈废噙B，支路二經(jīng)過液增壓閥接入到液體高壓泵所在的管路，進(jìn)而與前述的水源13管路相連，支路三經(jīng)過空氣至釜閥接入到進(jìn)水閥和液體高壓泵之間的管路，進(jìn)而與水源13管路相連，支路四與鉆井液儲液罐、沖洗液儲液罐、三通閥連接到釜體下部的進(jìn)出管口。[0008]釜體為圓筒型，釜體與釜蓋和養(yǎng)護(hù)釜蓋均采用螺紋連接，釜體底部的圓形凹槽邊緣連有3個成120°夾角的小凹槽，圓形凹槽中間還同心嵌入直徑略小的凹槽，巖芯夾持器中下部邊緣分布3個卡扣,尺寸與爸體底座的三個小凹槽對應(yīng)，并將巖芯夾持器下端固定。
[0009]巖芯夾持器上部為一鋼制圓形托盤，圓形托盤上面有3個鋼制卡扣，成120°夾角分布，與模擬套管底部連接，圓形托盤外邊緣均勻?qū)ΨQ分布6個螺紋孔；模擬套管為一空心銅管，模擬套管頂部密封端蓋通過螺桿與圓形托盤的螺紋孔連接將模擬套管和巖芯緊緊夾固。
[0010]攪拌漿葉的直徑與巖芯直徑相同，頂在巖芯上面。
[0011]該裝置中還包括強(qiáng)度測試伺服試驗(yàn)機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0013]該裝置能模擬巖芯周圍鉆井液泥餅的動態(tài)形成，評價沖洗液對泥餅的沖洗效果，模擬水泥漿與地層巖芯、人造巖芯或模擬套管之間在高溫高壓養(yǎng)護(hù)下形成水泥環(huán)的過程，并測量出水泥環(huán)與地層巖芯、人造巖芯或模擬套管兩個膠結(jié)界面的膠結(jié)強(qiáng)度，為評價水泥環(huán)與地層或套管之間的膠結(jié)性能提供必要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。此外，該裝置操作簡單易學(xué)。一種評價水泥環(huán)膠結(jié)性能的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置模擬泥餅形成或沖洗狀態(tài)的釜體內(nèi)部剖面圖；
[0015]圖2是水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置模擬水泥漿注入與養(yǎng)護(hù)狀態(tài)的釜體內(nèi)部剖面圖；
[0016]圖3是水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置的管路原理圖。
[0017]圖中，與電控攪拌器為一體的爸蓋1、爸體2、攪拌衆(zhòng)葉3、巖芯4、巖芯夾持器5、底座6、與熱電偶配合使用的養(yǎng)護(hù)釜蓋7、水泥漿侯凝腔8、模擬套管9、密封端蓋10、氮?dú)庠碪、空氣源12、水源13、空氣調(diào)壓閥14、空氣至釜15、氣增壓閥16、氣體高壓泵17、蓄能器18、液體高壓泵19、調(diào)壓閥20、高壓進(jìn)氣閥21、釜體外殼22、隔離閥23、儲液溢出閥24、泄壓泵25、泄壓節(jié)止26、進(jìn)水閥27、蓄水器28、鉆井液儲液罐29、三通閥30、排氣閥31、液竄閥32、失水閥33、氣竄閥34、沖洗液儲液罐35、液增壓閥36、高壓釋放閥37。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】來對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0019]壓力釜釜體為圓筒型，釜體底部有中心有圓形凹槽，凹槽邊緣連有3個成120°夾角的小凹槽，圓形凹槽中間還同心嵌入直徑略小的凹槽，起到固定巖芯夾持器的作用。
[0020]考慮到壓力釜釜體底座的特殊構(gòu)造和更好的固定巖芯，專門制作了巖芯夾持器。巖芯夾持器分為三層，上部為一鋼制圓形托盤，圓形托盤上面有3個鋼制卡扣，成120°夾角分布，起到固定模擬套管的作用，托盤外邊緣均勻?qū)ΨQ分布3個螺紋孔；中部是外徑小于上部圓形托盤的鋼制圓柱體，該圓柱體下邊緣分布3個卡扣，尺寸與壓力釜釜體底座的三
個小凹槽--對應(yīng)；下部居中連有外徑更小的鋼制圓柱體(即技術(shù)方案中的凸臺)，中間有
小孔貫穿，三部分為同心 圓結(jié)構(gòu)，置于釜體底部。
[0021]在模擬鉆井液泥餅的動態(tài)形成以及沖洗過程中，為模擬任何合理沖洗速度下的沖洗效果，該裝置配置了無極變速的電控攪拌器。為避免流體攪動時巖芯頂部流場受到干擾，專門制作一與巖芯直徑相等的圓柱體置于巖芯上面，并將電控攪拌器的攪拌漿葉頂?shù)綀A柱體上。
[0022]為同時評價水泥漿與巖芯、套管的膠結(jié)性能，在所述的巖芯夾持器頂部圓形托盤上可以固定一圓環(huán)體來表征模擬套管，進(jìn)而巖心夾持器的頂部圓形托盤、居中內(nèi)置在巖芯夾持器上巖芯以及固定的模擬套管就形成水泥漿候凝室。該流道滿足與現(xiàn)場實(shí)際井眼尺寸的幾何相似，能滿足模擬現(xiàn)場實(shí)際井徑變化、地層特性的要求。
[0023]為能安全、穩(wěn)定、均勻的對壓力釜加壓，該裝置配置了氣動液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)中共有氮?dú)狻⑺?、空氣三種流體介質(zhì)。
[0024]為多功能實(shí)現(xiàn)模擬鉆井液泥餅的形成、沖洗以及水泥漿注入和養(yǎng)護(hù)，該裝置配置有不同的壓力釜釜蓋，一種為與電控攪拌器為一體的釜蓋，另一種為與熱電偶配合使用的
[0025]1.對水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置中釜體2的主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明:
[0026]釜體2為圓筒型，釜體2底部有中心有圓形凹槽，凹槽邊緣連有3個成120°夾角的小凹槽，圓形凹槽中間還同心嵌入直徑略小的凹槽，起到固定巖芯夾持器5的作用。巖芯夾持器5在釜體2底部居中放置也分為三層，上部為一鋼制圓形托盤，圓形托盤上面有3個鋼制卡扣，成120°夾角分布，起到固定模擬套管的作用，托盤外邊緣均勻?qū)ΨQ分布6個螺紋孔；中部是外徑小于上部圓形托盤的鋼制圓柱體，該圓柱體下邊緣分布3個卡扣，尺寸與釜體2底座的三個小凹槽一一對應(yīng)；下部居中連有外徑更小的鋼制圓柱體(即前述凸臺)，中間有小孔貫穿，三部分為同心圓結(jié)構(gòu)，置于釜體2底部。
[0027]如圖1所示的模擬泥餅形成和沖洗狀態(tài)，巖心夾持器5中間固定好巖芯4，攪拌漿葉3上部和與電控攪拌器為一體的釜蓋I相連，用于攪拌鉆井液和沖洗液。
[0028]如圖2所不的模擬水泥衆(zhòng)注入和養(yǎng)護(hù)狀態(tài),巖芯夾持器5中間固定巖芯4,巖芯夾持器5上部固定模擬套管9，模擬套管9為一空心銅管。模擬套管9上面又連有密封蓋10，密封蓋10居中有小孔且密封蓋10邊緣均勻分布6個螺紋孔。密封蓋10和巖芯夾持器5通過6根鋼制螺桿，將模擬套管9和巖芯4緊緊夾在一起，并形成水泥漿侯凝室8。
[0029]2.對水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置中管路系統(tǒng)連接情況進(jìn)行說明:
[0030]如圖3所示，水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置中管路系統(tǒng)主要從氮?dú)庠?1、水源13、空氣源12三個始端入手，三個源頭所引出的管路既相互獨(dú)立有相互聯(lián)系，以下依次進(jìn)行介紹和說明。
[0031 ] I)氮?dú)庠?1引出的管路連接情況如下所述:
[0032]氮?dú)庠?1與氣體高壓泵17、蓄能器18、調(diào)壓閥20相連，在調(diào)壓閥20后的管路又分兩個支路。①一部分通過高壓進(jìn)氣閥21與釜體2和排氣閥31相連；②另一部分通過氣竄閥34接入釜體2下端的巖芯夾持器5底部。
[0033]①部分的支路的功用是向釜體2內(nèi)增壓以模擬井筒壓力部分的支路是向裝入巖芯夾持器5中的巖芯4內(nèi)部增壓以模擬地層流體(主要指氣體)的壓力，該部分只是在做氣竄實(shí)驗(yàn)時才使用，其他實(shí)驗(yàn)時一般將氣竄閥34關(guān)閉。
[0034]管路中的蓄能器18儲藏從氮?dú)庠?1輸送的氮?dú)?，表征氮?dú)庠?1的壓力。氣體高壓泵17把從空氣源12中輸入的空氣增壓，然后將高壓氣注入蓄能器18中以提高蓄能器18中的工作壓力。調(diào)壓閥20控制蓄能器18中輸出到釜體2內(nèi)的氣體壓力大小。
[0035]2)水源12引出的管路連接情況如下所述:
[0036]水經(jīng)過進(jìn)水閥27、液體高壓泵19、隔離閥23流入釜體2?？諝庠?2經(jīng)過液增壓閥36接入液體高壓泵19，其目的是形成高的液壓。當(dāng)打開隔離閥23時，高壓水流進(jìn)入到釜體2實(shí)現(xiàn)給釜體2增壓。
[0037]蓄水器28安裝在液體高壓泵19、隔離閥23之間的管路，蓄水器28之后通過液竄閥32接入釜體2下端的巖芯夾持器5底部，向裝在巖芯夾持器5中的巖芯4內(nèi)部增壓，以模擬地層流體(主要指油或水)壓力。
[0038]泄壓截止閥26和泄壓泵25安裝在蓄水器28和液竄閥32之間的管路。在實(shí)驗(yàn)過程中，打開泄壓截止閥26，泄壓泵25就接入管路并開始工作，在釜體2內(nèi)的液壓高于設(shè)置的實(shí)驗(yàn)壓力時會自動泄掉部分釜體2內(nèi)的液壓使其等于設(shè)置的實(shí)驗(yàn)壓力。
[0039]3)空氣源12引出的管路連接情況如下所述:
[0040]空氣源12經(jīng)過空氣調(diào)壓閥14后有四個通路:
[0041]①一部分經(jīng)過氣增壓閥16接入到氣體高壓泵17所在的管路，進(jìn)而與前面所述的氮?dú)庠?1管路相連。該部分的目的是當(dāng)前面所述的蓄能器18中的氮?dú)鈮毫Σ怀渥愣荒軡M足實(shí)驗(yàn)要求時，通過氣體高壓泵17把高壓空氣注入到蓄能器18中以提高蓄能器18中的壓力。
[0042]②一部分經(jīng)過液增壓閥36接入到液體高壓泵19所在的管路，進(jìn)而與前面所述的水源13管路相連。
[0043]③一部分經(jīng)過空氣至釜閥15接入到進(jìn)水閥27和液體高壓泵19之間的管路，進(jìn)而與水源13管路相連。空氣至釜閥15的目的是把釜體2內(nèi)的流體泵出釜體2。
[0044]④一部分與鉆井液儲液罐29、沖洗液儲液罐35、三通閥30、釜體2連通。該部分是通過空氣壓力把鉆井液儲液罐29或沖洗液儲液罐35中儲藏的鉆井液或沖洗液泵入到釜體2內(nèi)。高壓釋放閥37接入三通閥30的一個支路，用以釋放釜體2內(nèi)的液壓。
[0045]3.對水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置的具體使用過程進(jìn)行說明:
[0046]I)首先，介紹模擬鉆井液泥餅形成的操作過程:
[0047]a.在進(jìn)行試驗(yàn)前，先用巖芯加工與鉆孔機(jī)鉆取試驗(yàn)用巖芯4，將準(zhǔn)備好的試驗(yàn)用巖芯4裝入巖芯夾持器5,放入爸體2,蓋上與電控攪拌器為一體的爸蓋I。
[0048]b.將預(yù)先配置好的鉆井液裝入鉆井液儲液罐29中，打開空氣源12、三通閥30和儲液溢出閥24，并關(guān)閉液增壓閥36、隔離閥23、排氣閥31，通過調(diào)節(jié)空氣調(diào)壓閥(14)調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力，該操作的目的是將鉆井液儲液罐29中的鉆井液泵入釜體2中。
[0049]c.待有鉆井液從儲液溢出管線中溢出則表明爸體2內(nèi)已充滿鉆井液,然后關(guān)閉儲液溢出閥24、三通閥30。
[0050]d.緊接著，向釜體2內(nèi)增壓，此時需要打開氮?dú)庠?1、高壓進(jìn)氣閥21，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥20把蓄能器18中的部分氮?dú)鈮毫斔椭粮w2內(nèi)，直到增壓至確定的實(shí)驗(yàn)壓力。
[0051]e.當(dāng)?shù)獨(dú)庠?1中的壓力不充足而難以滿足壓力需求時，首先要提高蓄能器18中的壓力，此時應(yīng)打開空氣源12、氣增壓閥16，通過氣體高壓泵17向蓄能器18中增壓，然后采用同上的方法向釜體2內(nèi)增壓。
[0052]f.設(shè)置釜體2內(nèi)的溫度程序和電控攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)速及時間，開啟程序，打開電控攪拌器開關(guān)，在電控攪拌器作用下攪拌鉆井液，攪拌過程模擬井內(nèi)鉆井液循環(huán)情況下的動濾失過程(動濾失是鉆井液濾失過程中歷經(jīng)時間最長的)，同時在一定程度上保證了泥餅形成的均勻性。在釜體2內(nèi)的壓力作用下，鉆井液中的自由水向試驗(yàn)用巖芯4的孔隙中滲透，并在巖芯4壁面形成泥餅。
[0053]2)其次，介紹模擬鉆井液泥餅沖洗的操作過程:
[0054]a.模擬泥餅沖洗過程之前先要泵出釜體2中的鉆井液，為此先要釋放釜體2內(nèi)的壓力，該過程依次為關(guān)閉運(yùn)行的程序和攪拌器開關(guān)，關(guān)閉高壓進(jìn)氣閥21，打開排氣閥31，待釜體2內(nèi)的壓力完全釋放后再再關(guān)閉排氣閥31。
[0055]b.打開空氣源12、三通閥30、隔離閥23、空氣至釜15把釜體2內(nèi)的鉆井液全部泵回鉆井液儲液罐29中。待鉆井液被全部泵回鉆井液儲液罐29后，再關(guān)閉空氣源12、空氣至釜15、隔離閥23。
[0056]c.將配好的沖洗液裝入沖洗液儲液罐35中。然后采用同I)所述的方法來將鉆井液泵入釜體2、向釜體2內(nèi)增壓以及編輯實(shí)驗(yàn)程序等。泵入的沖洗液類型依據(jù)現(xiàn)場所用的流體而定，根據(jù)現(xiàn)場需要來設(shè)定不同的沖洗速度、沖洗時間。加溫加壓沖洗，模擬井下沖洗液對泥餅的沖洗效果。
[0057]3)再次，介紹模擬水泥漿注入與養(yǎng)護(hù)的操作過程:
[0058]a.在模擬完I)和2)所述的過程后，以相同的方式泵出沖洗液，并取出巖芯夾持器5。
[0059]b.在巖芯夾持器5上安裝模擬套管9，向模擬套管9和巖芯4形成的水泥漿侯凝室8內(nèi)灌注水泥漿，蓋上密封蓋10，并將其放入釜體2內(nèi)，然后蓋上與熱電偶配合使用的養(yǎng)護(hù)釜蓋7。
[0060]c.向釜體2內(nèi)加注養(yǎng)護(hù)液，該實(shí)驗(yàn)裝置中加注的養(yǎng)護(hù)液為水。加注養(yǎng)護(hù)液的過程為:打開水源13、進(jìn)水閥27、隔離閥23、儲液溢出閥24。儲液溢出管線中流出養(yǎng)護(hù)液時表明釜體2內(nèi)的養(yǎng)護(hù)液已經(jīng)加注滿，然后關(guān)閉儲液溢出閥24。
[0061]d.向釜體2內(nèi)增壓，增壓方式不同于前面模擬泥餅形成和沖洗過程中的增壓方式。模擬泥餅形成和沖洗過程中向釜體2內(nèi)加入的是氣壓而此處向釜體2內(nèi)加入的為液壓。增壓具體過程為:關(guān)閉高壓進(jìn)氣閥21、排氣閥31，打開空氣源12、隔離閥23、液增壓閥36，經(jīng)過液體高壓泵19向釜內(nèi)增壓至實(shí)驗(yàn)壓力。
[0062]e.設(shè)置釜體2內(nèi)的溫度和時間程序并運(yùn)行程序，打開進(jìn)水閥27、液增壓36、泄壓截止閥26并使其處于自動位，以便根據(jù)釜體2內(nèi)的實(shí)際壓力而自動增壓或補(bǔ)壓。
[0063]f.待水泥漿養(yǎng)護(hù)到一定齡期后，取出巖芯夾持器5和巖芯4。在該過程中仍要先釋放釜體2內(nèi)的壓力，具體過程為:關(guān)閉程序、進(jìn)水閥27、液增壓36、泄壓截止閥26，打開三通閥30、高壓釋放閥37。
[0064]4)在強(qiáng)度測試伺服試驗(yàn)機(jī)上壓出巖芯，由此計(jì)算出水泥環(huán)的界面膠結(jié)強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，由壓力釜系統(tǒng)和外圍控制系統(tǒng)兩部分通過氣、液管路連接組成，其特征是:壓力釜系統(tǒng)包括壓力釜和巖芯、巖芯夾持器、模擬套管，壓力釜包括頂部開口的釜體，與壓力釜頂部開口處分別密閉連接配合的釜蓋和養(yǎng)護(hù)釜蓋，其中釜蓋上設(shè)有電控攪拌器，電控攪拌器下部連接的攪拌槳葉軸向延伸至釜體底部，養(yǎng)護(hù)釜蓋帶有熱電偶，在釜體底座和側(cè)部分別設(shè)置進(jìn)出管口，釜體底座沿軸心預(yù)制有圓形凹槽，圓形凹槽與底座設(shè)置的進(jìn)出管口貫通；巖芯夾持器上部帶有一圓形托盤，圓形托盤外周邊與模擬套管連接，巖芯夾持器中間固定巖芯，巖芯夾持器下部為與釜體底座上的圓形凹槽插接配合的縮徑凸臺，凸臺中間設(shè)有連通于巖芯和釜體底座進(jìn)出管口之間的通孔，模擬套管套在圓形托盤上方的巖芯部分，頂部設(shè)有密封端蓋，密封端蓋居中設(shè)有通孔，密封端蓋外周邊通過連接件與圓形托盤連接后將模擬套管和巖芯緊緊夾固，并在巖芯和模擬套管之間形成水泥漿侯凝室；外圍控制系統(tǒng)包括鉆井液儲液te、沖洗液儲液te、氣氣源、空氣源、水源以及連接在其間的管路、泵和閥。
2.如權(quán)利要求書I所述的水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，其特征是:所述外圍控制系統(tǒng)中，氮?dú)庠磁c氣體高壓泵、蓄能器、調(diào)壓閥相連，在調(diào)壓閥后的管路又分兩個支路，支路一通過高壓進(jìn)氣閥與釜體上部進(jìn)出管口和排氣閥相連，支路二通過氣竄閥接入釜體底座的巖芯夾持器底部；水源經(jīng)過進(jìn)水閥之后，一部分通過液體高壓泵、隔離閥連接釜體上部進(jìn)出管口和儲液溢出閥，另一部分連接蓄水器、泄壓節(jié)止和泄壓泵，還有一部分經(jīng)過蓄水器與液竄閥后接入釜體底座的巖芯夾持器底部；空氣源經(jīng)過空氣調(diào)壓閥后分成四個支路，支路一經(jīng)過氣增壓閥接入到氣體高壓泵所在的管路，進(jìn)而與前述氮?dú)庠垂苈废噙B，支路二經(jīng)過液增壓閥接入到液體高壓泵所在的管路，進(jìn)而與前述的水源13管路相連，支路三經(jīng)過空氣至釜閥接入到進(jìn)水閥和液體高壓泵之間的管路，進(jìn)而與水源13管路相連，支路四與鉆井液儲液罐、沖洗液儲液罐、三通閥連接到釜體下部的進(jìn)出管口。
3.如權(quán)利要求書I或2所述的水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，其特征是:釜體為圓筒型，釜體與釜蓋和養(yǎng)護(hù)釜蓋均采用螺紋連接，釜體底部的圓形凹槽邊緣連有3個成120°夾角的小凹槽，圓形凹槽中間還同心嵌入直徑略小的凹槽，巖芯夾持器中下部邊緣分布3個卡扣，尺寸與釜體底座的三個小凹槽一一對應(yīng)，并將巖芯夾持器下端固定。
4.如權(quán)利要求書3所述的水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，其特征是:巖芯夾持器上部為一鋼制圓形托盤，圓形托盤上面有3個鋼制卡扣，成120°夾角分布，與模擬套管底部連接，圓形托盤外邊緣均勻?qū)ΨQ分布6個螺紋孔；模擬套管為一空心銅管，模擬套管頂部密封端蓋通過螺桿與圓形托盤的螺紋孔連接將模擬套管和巖芯緊緊夾固。
5.如權(quán)利要求書4所述的水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，其特征是:攪拌漿葉的直徑與巖芯直徑相同，頂在巖芯上面。
6.如權(quán)利要求書5所述的水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度評價裝置，其特征是:該裝置中還包括強(qiáng)度測試伺服試驗(yàn)機(jī)。
【文檔編號】E21B47/005GK203614095SQ201320858455
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】彭志剛, 馮茜, 齊志剛, 徐璧華, 曹成章, 楊玉豪, 魏緒偉, 馬德材, 王毅, 高輝, 曹會蓮, 路志平, 饒鴻飛, 馬丁 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院, 西南石油大學(xué)