[发明专利]一种堵剂线性膨胀率测试装置及方法

说明书

本发明提供了一种堵剂线性膨胀率测试装置及方法，包括刻度尺、固定杆、传递横梁、堵剂养护装置和固定底板，所述刻度尺、固定杆、堵剂养护装置均竖直设在固定底板上，且三者的中心轴在同一平面内，所述传递横梁与固定杆转动连接，所述堵剂养护装置与固定底板可拆卸连接，所述堵剂养护装置与固定杆高度相等，所述刻度尺固设于固定底板的一边，且高度不小于堵剂养护装置的高度；所述固定板与刻度尺的距离为堵剂养护装置靠近固定板一侧的内筒壁与固定板距离的n倍，n不小于5。本发明提供的这种堵剂线性膨胀率测试装置，采用三角形相似原理对膨胀长度进行等比例放大，然后进行测量长度，大大减小了误差，提高了测试堵剂线性膨胀率的准确性。

技术领域

本发明属于油田油水井堵漏用堵剂评价技术领域，具体涉及一种堵剂线性膨胀率测试装置及方法。

背景技术

套破油水井堵漏时，堵剂固化后体积膨胀可以避免产生裂纹，增强与地层和套管的胶结力，达到提高成功率，延长有效期的目的。在套破井封堵时堵剂的膨胀率不能过大，如果膨胀率过大，固化体就会对套管形成挤压应力，甚至造成套管变形，因此套破油水井堵漏常用微膨胀堵剂，体积膨胀率一般在0.2-0.5%。

现有测量堵剂膨胀率的方法有JC/T313-2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》，还有专利申请号201521013206.4（一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置），专利申请号201410854219.8（一种油井水泥类固化材料体积膨收率的测定方法），专利申请号201610426097.1（一种测定盾构施工同步注浆浆液膨胀率装置），专利申请号201620470027.1（高准度耐用型水泥浆膨胀率测试装置），这些方法和装置都是直接对堵剂的膨胀长度进行测量。室内测量堵剂的膨胀率时测量试样一般不超过300mm，按0.5%膨胀率计算，膨胀值为1.5mm，如果测量误差为0.5mm，则误差率为33%，存在测试误差率大的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术直接测量堵剂的膨胀长度，误差率较大的问题。

为此，本发明提供了一种堵剂线性膨胀率测试装置，包括刻度尺、固定杆、传递横梁、堵剂养护装置和固定底板，所述刻度尺、固定杆、堵剂养护装置均竖直设在固定底板上，且三者的中心轴在同一平面内，所述传递横梁与固定杆转动连接，所述堵剂养护装置与固定底板可拆卸连接，所述堵剂养护装置与固定杆高度相等，所述刻度尺固设于固定底板的一边，且高度不小于堵剂养护装置的高度；

所述固定板与刻度尺的距离为堵剂养护装置靠近固定板一侧的内筒壁与固定板距离的n倍，n不小于5。

所述堵剂养护装置设于固定杆和刻度尺之间，所述刻度尺高度大于堵剂养护装置的高度。

所述固定杆设于堵剂养护装置和刻度尺之间，所述刻度尺高度等于堵剂养护装置的高度。

所述堵剂养护装置包括外筒、内筒和密封盖，所述内筒设于外筒内且两者滑动连接，所述密封盖与内筒固定连接。

所述刻度尺的0点与堵剂养护装置顶端平齐。

所述堵剂养护装置与固定底板通过螺栓固定连接。

本发明还提供了一种堵剂线性膨胀率测试方法，使用堵剂线性膨胀率测试装置，将堵剂装入堵剂养护装置，在实验设定条件下进行养护，堵剂固化膨胀使堵剂养护装置的顶端向上伸展，然后将堵剂养护装置固定在固定底板上，转动传递横梁使其经过堵剂养护装置的顶端，读取传递横梁和刻度尺5相交点距离固定板顶端的竖直距离d，根据三角形相似原理，堵剂膨胀值H为d/n，堵剂线性膨胀率δ为H/h，其中，h为堵剂养护装置内筒的高度。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种堵剂线性膨胀率测试装置，采用三角形相似原理对膨胀长度进行等比例放大，然后进行测量长度，大大减小了误差，提高了测试堵剂线性膨胀率的准确性。

下面将结合附图做进一步详细说明。