[发明专利]评价油管冲击载荷对水泥环完整性影响的实验装置及方法

权利要求书

1.利用装置评价油管冲击载荷对水泥环完整性影响的方法，该装置由釜体（1）、加热罩（2）、模拟围岩（3）、套管（5）、振击器（6）、滤网（10）、密封垫圈（9）、偏心座（11）、气体进出管路（13）组成，所述釜体（1）为钢质中空圆筒，釜体外设置加热罩（2），釜体中为模拟围岩（3）和套管（5），向模拟围岩和套管之间的环形空间置入水泥浆，水泥浆养护形成水泥环（4）后，釜体中形成模拟围岩-水泥环-套管组合体，套管（5）内有振击器（6）；所述釜体有上釜盖（7）、下釜盖（8）；上釜盖、下釜盖与模拟围岩-水泥环-套管组合体端面接触部分为滤网（10）、密封垫圈（9）及偏心座（11）；上釜盖设有内压增降压阀门（12），下釜盖设有围压增降压阀门（14）；上釜盖、下釜盖还设有气体进出管路（13），气体进出管路连通水泥环上、下端面；所述气体进出管路（13）有气体进口及气体出口，水泥环下端面的气体进口连接氮气瓶，水泥环上端面的气体出口连接气体流量计，其特征在于，该方法依次包括以下步骤：

（1）配制所需水泥浆，灌入模拟围岩与套管的环形空间内，密封上釜盖，根据井下固井施工作业时的温度压力，确定养护条件；

（2）将气体进出管路连接压力泵，调节釜体内的温度、套管内压、模拟围岩外的围压以及水泥环端面压力至养护条件，根据现场施工要求，在规定时间内候凝，养护硬化成环，形成模拟围岩-水泥环-套管组合体；

（3）将水泥环下端面的气体进口连接氮气瓶，水泥环上端面的气体出口连接气体流量计，保持围压一定，开启振击器，模拟油管在套管内振动，调节套管内温度压力，稳定一定时间后，调节温度压力继续实验，通过气体流量计监测水泥环密封失效情况；

（4）取出模拟围岩-水泥环-套管组合体，做微观检测，检测水泥环内产生的微裂缝、一二界面处产生的微环隙，分析水泥环密封失效形式。