[发明专利]一种测量固井水泥环微环隙的仪器

权利要求书

1.一种测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：包括养护釜、温压调节系统、水泥模具和微环隙测量装置；

所述温压调节系统用于调节所述养护釜内的温度和压力；

所述水泥模具位于所述养护釜内，所述水泥模具包括两个套管，两个套管之间设有底端封闭的环形空间，所述环形空间用于在其内进行水泥浆的固化过程；

所述微环隙测量装置包括探头和探头位移测量装置，所述探头包括杆体和连接于杆体一端的座体，所述座体位于所述环形空间内并靠近其中一个所述套管的管壁设置，所述杆体另一端沿所述环形空间的径向从靠近座体的所述套管上设置的开孔中活动穿出；

所述探头位移测量装置用于测量水泥浆固化过程中所述杆体在所述环形空间的径向上的位移。

2.如权利要求1所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：所述探头位移测量装置包括中空本体、铁芯组件和感应组件；

所述中空本体一端开口，另一端封闭，所述中空本体的开口端固定于所述养护釜上并与养护釜内部连通；

所述铁芯组件滑动设于所述中空本体内部，所述铁芯组件的一端伸出所述中空本体的开口端，并设置为与所述探头的杆体另一端抵接或硬连接；

所述感应组件设于所述中空本体外部，用于检测所述铁芯组件的位移量。

3.如权利要求1所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：还包括用于测量参考位移量的参考位移测量装置，所述参考位移测量装置与所述探头位移测量装置两者为相同产品规格。

4.如权利要求1所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：所述温压调节系统包括供液系统、供气系统和加热装置；

所述供液系统用于向所述养护釜内输送液体，所述加热装置用于对所述养护釜内的液体加热；

所述供气系统包括气源、进气管路和加压泵，所述进气管路一端与所述气源连通，另一端与所述养护釜内部连通，所述加压泵设于所述进气管路上。

5.如权利要求1所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：所述微环隙测量装置还包括弹性限位装置，所述弹性限位装置包括弹性件，所述弹性件用于使所述探头的座体在其弹力作用下抵触在所述套管的管壁上。

6.如权利要求5所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：所述弹性限位装置还包括衬套，所述弹性件为弹簧，所述衬套设于所述套管上设置的所述开孔中，所述衬套凸出于所述开孔的部分套设有所述弹簧，所述弹簧处于压缩状态，其一端固定在所述套管或所述衬套上，另一端固定在所述探头的杆体上。

7.如权利要求1所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：包括两套所述微环隙测量装置，分别为第一微环隙测量装置和第二微环隙测量装置；

所述两个套管分别为内套管和外套管；

所述第一微环隙测量装置的探头的座体靠近所述内套管的管壁设置，所述第二微环隙测量装置的探头的座体靠近所述外套管的管壁设置。

8.如权利要求7所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：所述第一微环隙测量装置的探头的杆体另一端沿所述环形空间的径向从内套管上设置的开孔中活动穿出后，延伸至外套管的外侧；

所述水泥模具还包括隔离套，所述隔离套的两端分别设于内套管和外套管上设置的隔离套安装孔内，所述第一微环隙测量装置的探头的杆体从所述隔离套中活动穿过。

9.如权利要求1所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：

所述两个套管分别为内套管和外套管，所述外套管设置为可发生膨胀变形，以使其管径在水泥环膨胀力作用下变大；

在水泥环膨胀过程中水泥环能够推动所述外套管并带动所述杆体一起沿所述环形空间的径向移动。

10.如权利要求9所述的测量固井水泥环微环隙的仪器，其特征在于：

所述外套管包括两个或两个以上数目的圆弧状板，两个或两个以上数目的圆弧状板围成所述外套管，相邻的两个圆弧状板之间密封设置并采用连接组件连接；在水泥环膨胀力作用下，相邻的两个圆弧状板之间能够产生相对位移使所述外套管的管径变大。