[发明专利]一种水泥环结构完整性力学实验装置

权利要求书

1.一种水泥环结构完整性力学实验装置，其特征在于：这种水泥环结构完整性力学实验装置由水泥环养护模具（36）和三轴应力养护釜构成，水泥环养护模具设置在三轴应力养护釜的内腔（24）中；

水泥环养护模具（36）包括可调偏心上法兰盖（2）、模拟井壁（4）、模拟井壁外护筒（3）、套管（1）、可调偏心下法兰盘（8），模拟井壁外护筒（3）套在模拟井壁（4）外，模拟井壁外护筒（3）两端均带有翼缘，模拟井壁外护筒（3）固定在可调偏心上法兰盖（2）与可调偏心下法兰盘（8）之间，套筒（1）插入到模拟井壁（4）内并与可调偏心下法兰盘（8）固定连接，模拟井壁（4）与套管（1）之间充满水泥浆；模拟井壁（4）的内外壁上均设置有应变片（9），应变片（9）与数据传输线（10）连接；

三轴应力养护釜包括筒形容器（28）、围压油缸（16）、油缸活塞（15）、轴压活塞（14）、围压活塞（21）、环形发热元件（25）、电极（31），筒形容器（28）内设置有围压活塞（21），围压油缸（16）座在筒形容器（28）上端面上，垫块（13）压置在围压活塞（21）上端面，油缸活塞（15）下端扣在垫块（13）上，油缸活塞（15）上部从围压油缸（16）中穿出，轴压活塞（14）穿过油缸活塞（15）后插入围压活塞（21）中，围压油缸（16）与油缸活塞（15）之间设置有硅油腔（17），轴压传感器（12）连接轴压活塞（14），轴压传感器（12）上端设置压机上盘（11）；筒形容器（28）内部设置环形发热元件（25），围压活塞（21）与环形发热元件（25）之间设置有Cu环（23），环形发热元件（25）下端面压置在电极（31）上，Cu环（23）、环形发热元件（25）、电极（31）围成内腔（24），环形发热元件（25）连接热电偶（29）；电极（31）下端插入电极座（33）中，电极座（33）中装有液态金属（32），电极座（33）坐在压机下盘（35）上。

2.根据权利要求1所述的水泥环结构完整性力学实验装置，其特征在于：所述的轴压活塞（14）与轴压传感器（12）通过另外一块垫块（13）连接，该垫块（13）下端面具有内凹的弧形面，轴压活塞（14）上端面为向上凸起的弧形面，轴压活塞（14）顶在垫块（13）下，垫块（13）上端面安装着轴压传感器（12）。

3.根据权利要求2所述的水泥环结构完整性力学实验装置，其特征在于：所述的Cu环（23）与围压活塞（21）之间还设置有Pb环（22）。

4.根据权利要求3所述的水泥环结构完整性力学实验装置，其特征在于：所述的环形发热元件（25）与筒形容器（28）之间设置有保温层，筒形容器（28）外部环绕冷却装置（27）。

5.根据权利要求4所述的水泥环结构完整性力学实验装置，其特征在于：所述的围压油缸（16）与油缸活塞（15）接合处设置密封环（20）。