[发明专利]一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置

说明书

本发明属于具体水泥石渗透率测试技术领域，具体涉及一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，储水装置包括箱体；箱体上的入水口设有第一接头，第一接头用于与供水箱或高压气源连接；箱体底部设有排液口；箱体上还设有加压口，与外接增压装置连接；箱体内有液面高度控制器，液面高度控制器顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球；箱体底部通过第二接头与水泥石模具顶部的第三接头连接，第三接头还连接第一外接口，第一外接口接入压力表；水泥石模具下方连接的第四接头设有电子秤，第四接头还连接第二外接口，第二外接口接入压力表。本发明可分别利用气体或液体介质测试水泥石渗透率，可同时配备多个水泥石模具以进行批量操作，提高效率。

技术领域

本发明属于具体水泥石渗透率测试技术领域，具体涉及一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置。

背景技术

石油、天然气等常规能源以及天然气水合物、页岩气等非常规能源的产出都需要经过一系列复杂的过程，其中主要包括钻井、固井和完井，而固井质量的好坏直接关系到井的生产寿命，对开采的经济性与可持续性起着至关重要的作用。固井主要包括油气目的层固井和钻井中途固井，其目的主要都是维护井壁地层的长期稳定性，而油气层的固井还包括封隔相邻地层以防止油气在层间窜流，并封隔非产出层，让油气资源有序地从设计通道中产出，从而也就避免了一系列井喷、井塌、井漏等事故的发生。

将加入一定的添加剂制备而成水泥浆，通过一定的工艺方法导入到套管与地层间的环空，形成具有一定强度的水泥石，并达到保护井壁地层的稳定性和封隔相邻地层的目的的过程就叫做固井。固井质量的好坏主要取决于二界面的胶结强度与封隔能力，而这都与渗透率密切相关。常用的水泥石渗透率测试方法主要是通过达西定律，以高压惰性气体为介质进行测量，过程中需要加一定的围压，以防止气体从样品表面和橡胶模间的间隙流过，影响结果的准确性。因为整个过程需要用到高压气体，并需要施加围压，则测试装置的气密性就十分重要，但实际上样品表面和橡胶模间的气密性通常难以直接判断。而且制作和测试不同尺寸(直径) 的待测样品时需要用到相应尺寸的样品制作模具以及测试时样品的夹持模具，会使成本大大提高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种快速轻便的固井水泥石渗透率测试装置，该装置的测试介质可供选择，且无需购买，自制方便；通过水泥石模具与快速接头的使用，无需配套的多种尺寸的样品制作模具和测试过程中的样品夹持模具，大大降低了仪器成本。还能通过快速接头的使用将整个仪器装置变的模块化，即安装、拆卸与更换方便快捷。

一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，包括储水装置、水泥石模具、供水箱、高压气源；所述的储水装置包括箱体；箱体上的入水口设有第一接头，第一接头用于与供水箱或高压气源连接；箱体底部设有排液口；箱体上还设有加压口，与外接增压装置连接；箱体内有液面高度控制器，液面高度控制器顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球；

箱体底部通过第二接头与水泥石模具顶部的第三接头连接，所述的第三接头还连接第一外接口，所述的第一外接口接入压力表；

水泥石模具下方连接的第四接头设有电子秤，第四接头还连接第二外接口，所述的第二外接口接入压力表。

所述的水泥石模具，包括水泥石模具上盖、水泥石模具下座，水泥石模具上盖上设有第三接头，水泥石模具下座设有第四接头；水泥石模具上盖和水泥石模具下座之间通过螺纹连接，连接处设有O形密封圈。

第一接头、第二接头、第三接头、第四接头为拔插式快速接头，根据不同尺寸的接头的选择可与不同类型/尺寸的压力管线连接。箱体上的加压口可与外接增压装置连接以增大箱体内的压力。当测试样品所需的上游压力较大，而箱体内液体不足以提供所需压力时，可通过加压口加压来提高压力。样品渗透率测量介质也可改用气体，此时，箱体由与原来的供水箱连接变为与高压气源连接。

固井水泥石渗透率测试装置可通过液体或气体介质测量水泥石样品的渗透率，且压力灵活可调。