[实用新型]固井水泥模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油工业实验设备，特别涉及一种固井水泥模拟实验装置。

背景技术

在石油生产中，一般来说，当一口采油井建井完成后，留在井内的只有套管以及套管外的固井水泥坏。目前，对于油套管金属材料的腐蚀已经开展了大量研究，而对于固井水泥石腐蚀的研究还比较少。固井水泥环不仅有支撑和保护套管的作用，还是防止地层流体窜流的重要井筒封隔屏障单元。随着人们对固井水泥环完整性在井筒完整中作用认识的提高以及我国高酸性（高含H₂S 和CO₂）气田开发深入和二氧化碳驱油、二氧化碳捕集与地质封存、酸性气体（H₂S 和CO₂）地质封存等技术的发展，固井水泥石在高温高压高酸性条件下的腐蚀研究己成为研究热点。

另外， CO₂对油井水泥的腐蚀作用是由一系列复杂的物理、化学过程组成，油田井下地质条件及所采用的油井水泥浆直接影响硬化水泥石的产物组成和微观结构，进而影响CO₂产生的腐蚀作用，包括对主要工程性能的影响。因此，针对油田的特定条件，进一步深入研究CO₂腐蚀作用规律，揭示温度、CO₂分压等条件对腐蚀环境中主要工程性能的影响特点，对于开发和设计适合油田特点的抗腐蚀水泥浆具有重要意义。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种固井水泥模拟实验装置，能够模拟自然的采油环境，实现更符合自然情况的模拟，对于开发和设计适合油田特点的抗腐蚀水泥浆具有重要意义。

一种固井水泥模拟实验装置，其技术方案是：包括高压釜体（1）、上压板（2）、螺栓（3）、岩石层（5）、封隔器（6）、油管（7）、油气层（11）、泥土层（13）、下隔板（14）、上隔板（16）和下压板（17），所述的高压釜体（1）的顶部安装上压板（2），底部安装下压板（17），高压釜体（1）的内腔通过水泥环（18）分隔成两个腔体，左侧腔体为地层模拟区，右侧腔体为采油模拟区；地层模拟区设有岩石层（5）、油气层（11）和泥土层（13），采油模拟区设有套管（19）、油管（7）和封隔器（6）。

上述的地层模拟区由上到下依次是岩石层（5）、泥土层（13）和油气层（11），且岩石层（5）、泥土层（13）之间通过上隔板（16）分隔；岩石层（5）的上侧设有第一注入阀（4），泥土层（13）的左侧设有第四注入阀（15），油气层（11）的底部设有第三注入阀（12）。

上述的采油模拟区的套管（19）设置在水泥环（18）的一侧，且套管（19）内安装有油管（7），油管（7）与套管（19）之间设有封隔器（6），且在油管（7）上设有配水器（9）。

上述的套管（19）的底部设有泄压阀（10），套管（19）的顶部设有第二注入阀（8）。

上述的油气层（11）一侧的水泥环（18）和套管（19）上设有出油孔（20），且油气层（11）内设有毛细渗液通道（21）。

本实用新型的有益效果是：通过分别向岩石层、泥土层和油气层注入相应的地层液，岩石层可以注入净化水或盐碱水，泥土层也可以分别注入净化水或盐碱水，油气层注入石油和天然气，从而模拟自然的采油环境；然后，再对右侧腔体的采油模拟区进行组装，下入采油管柱及封隔器、配水器等，而且在油气层一侧的通过射孔打入油气层，形成多条毛细渗液通道；通过不同的压力及作用时间，可以通过透明的高压釜体，直观的看到腐蚀的情况和其他的一些地层变化，实现更符合自然情况的模拟；从而揭示温度、CO₂分压等条件对腐蚀环境中石油工程性能的影响特点，对于开发和设计适合油田特点的抗腐蚀水泥浆具有重要意义。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

上图中：高压釜体1、上压板2、螺栓3、第一注入阀4、岩石层5、封隔器6、油管7、第二注入阀8、配水器9、泄压阀10、油气层11、第三注入阀12、泥土层13、下隔板14、第四注入阀15、上隔板16、下压板17、水泥环18、套管19、出油孔20、毛细渗液通道21。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。