[实用新型]一种油气井固井水泥环胶结强度测定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于油田勘探开发钻井完井领域，特别涉及一套油气井固井水泥环胶结强度测定装置。

背景技术

固井水泥环的内壁为固井一界面，固井水泥环的外壁为固井二界面，如何准确评价固井一、二界面胶结性能，优选出封隔效果最佳的固井水泥浆配方，以提高油气采收率,具有重大的经济价值和现实意义。

现有的技术不能对不同界面胶结强度进行有效的测定，固井一、二界面胶结性能通常没有一定的强度判断；现有技术不能对其进行很好的胶结强度的测定，内外壁（固井一、二界面）胶结强度值同时测量。使得在实用过程中，出现各种各样的损坏，损坏后影响施工作业的正常进行，不能很好的进行判断固井一、二界面胶结性能，就会存在外力过大时候，水泥环不能承受而收到损坏的隐患。

实用新型内容

为了克服现有不能很好的测定固井一、二界面胶结性能，本实用新型提供一种油气井固井水泥环胶结强度测定装置，本装置通过模拟不同井眼与套管尺寸间水泥环的养护模具，不同界面胶结强度测定的加压块、支撑座附件的选择，可以对水泥环不同界面的胶结强度值进行准确测定。

本实用新型采用的技术方案为：

一种油气井固井水泥环胶结强度测定装置，包括壳体和芯管，所述的芯管位于壳体内，芯管与壳体之间设有水泥环，所述水泥环上设有加压块，所述壳体下方设有支撑座。

所述支撑座为内支撑座或外支撑座或内、外支撑座一起。

所述的内支撑座呈梯台状，内支撑座上端位于芯管内，内支撑座的台阶与芯管的下端面接触连接。

所述的外支撑座上端设有凹槽，所述的壳体位于凹槽内，壳体的下端面与凹槽上的内台阶接触连接。

所述的加压块为环形加压块。

所述水泥环与壳体之间均匀涂有密封脂。

所述水泥环与芯管之间均匀涂有密封脂。

本实用新型的有益效果为：

本装置通过模拟不同井眼与套管尺寸间水泥环的养护模具，不同界面胶结强度测定的压块、支撑座附件的选择，可以对水泥环不同界面的胶结强度值进行准确测定的固井水泥浆性能室内评价新装备。本装置就是通过不同养护模具测量附件的选择实现同一种水泥环不同界面胶结强度值准确测定本实用新型包括模拟不同井眼与套管尺寸间水泥环的养护模具，不同界面胶结强度测定的压块、支撑座等附件，具备水泥环外壁、内壁、内+外壁同时三种不同模式测定功能。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1为支撑座为内支撑座的本装置结构示意图。

图2为支撑座为外支撑座的本装置结构示意图。

图3为支撑座为外支撑座+内支撑座的本装置结构示意图。

图4为养护模具的结构示意图。

图中，附图标记为：1、壳体；2、芯管；3、支撑座；4、水泥环；5、加压块；6、顶盖；7、吊环；8、底盖；9、螺栓。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有不能很好的测定固井一、二界面胶结性能，本实用新型提供一种油气井固井水泥环胶结强度测定装置，本装置通过模拟不同井眼与套管尺寸间水泥环的养护模具，不同界面胶结强度测定的加压块、支撑座附件的选择，可以对水泥环不同界面的胶结强度值进行准确测定。

一种油气井固井水泥环胶结强度测定装置，包括壳体1和芯管2，所述的芯管2位于壳体1内，芯管2与壳体1之间设有水泥环4，所述水泥环4上设有加压块5，所述壳体1下方设有支撑座3。

本装置的应用方式为：

（1）根据油井常规井尺寸，井眼（8 3/8″213mm）套管（5 1/2″139.7mm），选择养护模具，自下而上的顺序组装备用（组件衔接处及可以接触到水泥环4的部分必须均匀涂抹密封脂）。

（2）取800g水泥，加入16g降失水剂、8g膨胀剂、1.6g减阻剂、0.4g缓凝剂。按照GB/T 10238-2005第七章制备水泥浆。

（3）将水泥浆倒入准备好的试模至试模深度约一半处，用捣棒均匀地捣拌27次，继续倒入水泥浆至中心管台阶下5mm，继续用捣棒均匀地捣拌27次。

（4）安装顶盖，放入养护装置内（在完成水泥浆制备后5min±15 s内），并按照预定的养护方案（50℃/常压）养护24h。

（5）将试模取出擦拭干净，卸除底盖与顶盖。在室温环境放置45min。