[实用新型]一种测量固井水泥浆失水量的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气井固井技术领域，更具体地涉及一种测量固井水泥浆失水量的实验装置。

背景技术

固井水泥浆失水性能是固井水泥浆的重要性能之一。为了使水泥浆保持适当的可泵性，需要加入超过水泥水化所需要的水量。水泥浆失水之后改变了原来的水固比，使得水泥浆密度增大，稠度上升，稠化时间变短，还有可能导致顶替泵压增加，压漏风险地层。严重时还有可能导致水泥浆发生“闪凝”，出现打实心套管的危险，给固井作业带来一定风险。因此，固井作业前需测量水泥浆失水量，以确保固井施工过程的安全。目前，关于实验室水泥浆失水量的测定多是采用API标准测量，在7000KPa±345KPa压差作用下，测量30min通过标准滤网的滤液体积。按照API标准测得的失水量是静失水，而水泥浆在井下的实际失水为动失水和静失水。并且动失水过程中，由于水泥浆不断对井壁冲刷，岩心表面附着的水泥浆滤饼厚度也不断变化，因此水泥浆的失水速度也是不断变化的。此外API标准测量时采用标准滤网进行测量，而井下实际的滤失介质为地层岩石，二者差异较大。由于API标准未能充分考虑水泥浆动失水及标准滤网与地层岩石之间的差异，其测量结果的准确性也必然受到一定影响。因此，迫切需要一种能够模拟固井时温度、压差、水泥浆流动及井壁岩石渗透性的固井水泥浆失水量测定装置。

发明内容

本实用新型目的是提供一种测量固井水泥浆失水量的实验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种测量固井水泥浆失水量的实验装置，主要由釜体、入压开关、限压阀、氮气瓶、电动机、计算机、搅拌杆、搅拌叶片、进液开关、储液罐、温控器、岩心、橡胶套、上密封圈、下密封圈、围压表、围压开关、手摇泵、堵头、排液管、排液开关、电子流量计、废液缸、支架组成。上述釜体和入压开关通过高压管线与氮气瓶和限压阀相连接，电动机上端连接计算机，通过计算机可以实时显示和调节电动机转速。电动机下端连接在搅拌杆顶端。搅拌杆直径为2.5cm，在搅拌杆上焊有搅拌叶片，可进行水泥浆的搅拌，由于固井水泥浆中含有大量的固相颗粒，因此为了提高搅拌杆和搅拌叶片的耐磨性，二者均采用高强度耐磨钢制成。釜体上方连接储液罐，储液罐与釜体之间通过管线连接，管线上安装有进液开关。釜体内部高度为35cm，直径为15cm，温控器的加热片安装在釜体内，可实现釜体内部温度的调节，釜体下部放置岩心，岩心由橡胶套包裹，橡胶套通过密封圈与釜体封隔。橡胶套外围通过管线连接围压表、围压开关和手摇泵，岩心下端为中空的堵头，用于固定岩心和调节岩心高度。中空部分连接有排液管，排液管上安装有排液开关和电子流量计，电子流量计与计算机连接，可实时记录失水量并计算得出失水速度，排液管下方放置废液缸。整个釜体由支架支撑悬空。

本实用新型的优点：原理可靠，操作简单；本实用新型可实现动失水和静失水的连续测量。

附图说明

图1是本实用新型一种测量固井水泥浆失水量的实验装置的结构示意图。

图中：1.釜体，2.入压开关，3.限压阀，4.氮气瓶，5.电动机，6.计算机，7.搅拌杆，8.搅拌叶片，9.进液开关，10.储液罐，11.温控器，12.岩心，13.橡胶套，14.上密封圈，15.下密封圈，16.围压表，17.围压开关，18.手摇泵，19.堵头，20.排液管，21.排液开关，22.电子流量计，23.废液缸，24.支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。