[发明专利]一种油井水泥养护方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥物理力学性能检测技术领域，特别是涉及一种油井水泥强度检测的养护方法。

背景技术

[0002] 油井水泥养护釜是用于检验油井水泥强度时，提供高温高压养护环境的一种仪器设备。其技术要求符合API Spec 10A。我国的GB10238-2005是等效采用API Spec 10A的标准内容，油田用户采用的是API RP 10B，我国的GB19139-2003是等效采用API RP 10B的标准内容。目前国际上一般使用CHANDLER公司的养护釜，典型的型号是7370型。我国沈阳等地的一些厂家消化国外技术自行生产了养护釜，虽有一些改进，但是都没有根本性的变化。

现有养护釜只能养护油井水泥的立方试块，因此，只能检测抗压强度。一般水泥有抗压、抗折、抗拉、劈拉、抗疲劳等具体强度指标。一般使用抗折、抗压强度作为水泥的强度指标。而在油井水泥强度检验方面，沿用的是API Spec 10A标准，其中没有抗折强度指标。一直沿用至今。为了更加全面地评价油井水泥的强度性能，需要对油井水泥的抗折强度进行检测，因此，需要一种能提供条形试块模具的高温高压养护仪器设备，从而能检测抗折抗压强度。本发明所涉及的仪器设备，就是一种既可以养护立方试块模具，也能够养护条形试块模具的高温高压养护仪器设备。

使用养护釜的原因为：实际井下固井作业，水泥浆都是在带压条件下经过流动，顶替以及固化等过程，形成水泥石结构。实际温度比一般的通用水泥温度高许多，一般可达100℃~200℃，最高可达350℃。因此，模拟井下实际情况进行养护试验，可以得到比较接近实际状况的检验数据。

例如，申请号为CN201020123902.1，公开号为CN201622270U的中国专利“高低温增压养护釜”，公开了一种高低温增压养护釜，属材料物理力学性能检测设备技术领域。它由主体、控制面板、温度压力控制仪表、高压釜、循环泵、低温箱、热交换器、制冷循环泵、过滤器、回收罐、缓冲罐和压缩机等构成。控制面板安装在主体的上部，主体内装有高压釜、循环泵、低温箱、热交换器、制冷循环泵、回收罐、缓冲罐、压缩机、流量调节计。此专利的不足之处在于：1、只能对油井水泥进行抗压性能检测的立方试块进行养护，无法进行油井水泥的抗折性能检测的条形试块进行养护；2、在养护过程中，不能做到恒压升温和恒压降温，与GB10238-2005或GB19139-2003的要求不符。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种油井水泥养护方法。本发明的方法，可以进行恒压压力的控制代替了传统使用的空压机、压力泵、电磁阀、缓冲罐等设备的加压方法，能精确地控制压力波动，自动稳定控制压力；GB10238-2005或GB19139-2003的要求标准压力波动为±0.345MPa，该油井水泥养护方法的实际控制精度可达±0.25MPa，达到了以往电磁阀等技术无法达到的技术水平。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种油井水泥养护方法，其特征在于依次包括以下步骤：

样品处理和安装步骤：水泥样品经过制浆后装模；将装好水泥样品的模具放入釜体内并加盖密封；

调试步骤：往釜体内加水，待釜体内的空气排除后关闭釜体上部高压阀门和釜体下部高压阀门，关闭回压降压阀门，打开回压升压阀门，采用液压泵控制器控制液压泵将釜体压力加压到规定的设定值，釜体压力与回压压力保持一致，关闭回压升压阀门，回压控制器保持阻断状态；

恒压升温步骤：装有水泥样品的模具和水的釜体经加热后压力升高，采用回压控制器将多余的压力泻掉，使釜体在升温过程中一直保持恒定的压力；

恒压恒温步骤：经恒压升温步骤后，保持温度恒定，保持釜体压力在波动范围内恒定； 

恒压降温步骤：装有水泥样品的模具和水的釜体经冷水进行换热冷却后压力降低，当釜体压力低于回压压力时，回压控制器保持阻断状态；当釜体压力低于液压泵控制器的设定值时，液压泵在液压泵控制器的控制下短暂启动，增加釜体压力，保持釜体压力在波动范围内保持恒定。

所述恒压升温步骤中，当釜体压力高于回压压力时，回压控制器保持打开状态，此时连接管道Ⅰ中的液体缓慢经回压控制器泻出，釜体压力下降；釜体可在升温过程中一直保持恒定的压力，直到升温过程结束。

所述恒压升温步骤中，釜体压力与回压压力保持在一个稳定的差值，从而使釜体可在升温过程中一直保持恒定的压力，直到升温过程结束。