[发明专利]一种机械式模拟套管围压试验装置及其围压方法

权利要求书

1.一种机械式模拟套管围压试验装置，其特征在于：它包括底座（1）、滑块（2）、压盖（3）、套管（5）、水泥环（6）和压力监测系统，所述的底座（1）上开设有圆形槽（1-2）和多个滑槽（1-1），所述的滑槽（1-1）以圆形槽（1-2）为中心径向均匀分布在底座（1）上，所述的压力监测系统由应力应变片，信号转换器和计算机组成，其中应力应变片通过线路（4）与信号转换器连接，信号转换器与计算机电连接，所述的套管（5）套装在圆形槽（1-2）上，在套管（5）的外周上设置有水泥环（6），所述的滑块（2）为多个且滑动安装在对应的滑槽（1-1）上，所述的应力应变片为多个，且周向均匀埋入水泥环（6）内，所述的压盖（3）为圆口压盖，在圆口压盖内部开设有圆锥孔，且圆锥孔的内底直径小于圆环直径。

2.根据权利要求1所述的一种机械式模拟套管围压试验装置，其特征在于：所述的滑块（2）有三种，其分别为半圆滑块、1/4圆滑块和1/8圆滑块，且任意一种滑块（2）收缩后其顶部形成一圆环。

3.根据权利要求2所述的一种机械式模拟套管围压试验装置，其特征在于：所述的滑块（2）底部设置有与滑槽（1-1）滑动配合的矩形键（2-1），且矩形键（2-1）的高度大于滑槽（1-1）的深度，线路（4）从滑块（2）与底座（1）之间的间隙内引出，滑块（2）的外侧为圆锥面，滑块（2）的内侧为圆弧面。

4.根据权利要求3所述的一种机械式模拟套管围压试验装置，其特征在于：所述的应力应变片位于套管（5）与水泥环（6）之间，在滑槽（1-1）正对的水泥环（6）上和相邻两个滑块（2）缝隙正对的水泥环（6）上均埋设有应力应变片，且应力应变片轴向位置位于该段水泥环（6）的中部。

5.根据权利要求4所述的一种机械式模拟套管围压试验装置，其特征在于：所述的压盖（3）为椭圆口压盖，椭圆口压盖内开设有一椭圆锥孔，椭圆锥孔的敞口和内底均为椭圆形，且敞口和内底的长短轴之比相同，椭圆锥孔的内底短轴小于圆环的外径。

6.基于权利要求1~5任意一项所述的一种机械式模拟套管围压试验装置的围压方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：养护水泥环（6），并在水泥环（6）内埋入应力应变片；

S2：将底座（1）放于压力试验机平台上，接着将带水泥环（6）的套管（5）安装在底座（1）的圆形槽（1-2）上，将一套滑块（2）分别安装在相应的滑槽（1-1）上，并使得滑块（2）内侧紧贴水泥环（6），然后将压盖（3）盖在滑块（2）的圆锥面上；

S3：将压力检测系统的线路连接好，设置压力试验机向下移动速率，然后运行压力试验机，直至套管（5）被破坏。

7.根据权利要求6所述的一种机械式模拟套管围压试验装置的围压方法，其特征在于：所述的水泥环（6）下端端口与圆形槽（1-2）的轴向长度大于圆形槽（1-2）的深度。

8.根据权利要求6所述的一种机械式模拟套管围压试验装置的围压方法，其特征在于：所述的S2步骤中的滑块（2）为半圆滑块、1/4圆滑块和1/8圆滑块的组合，压盖（3）采用圆口压盖。

9.根据权利要求6所述的一种机械式模拟套管围压试验装置的围压方法，其特征在于：所述的S2步骤中的滑块（2）为半圆滑块、1/4圆滑块和1/8圆滑块的组合，压盖（3）采用椭圆口压盖。