[发明专利]水泥环与岩层界面试样的制备及胶结能力评价方法

权利要求书

1.一种水泥环与岩层界面胶结能力评价方法，其特征在于，包括：

制备至少一组水泥环与岩层界面试样；

测试所述至少一组水泥环与岩层界面试样的宏观声学响应特征参数；

测试所述至少一组水泥环与岩层界面试样的宏观力学性能参数和/或界面过渡区微观性能参数；

通过大数据拟合，建立以宏观声学特征参数为目标函数，以宏观力学性能参数和/或界面过渡区微观性能参数为自变量的函数关系。

2.根据权利要求1所述水泥环与岩层界面胶结能力评价方法，其特征在于，测试所述至少一组水泥环与岩层界面试样的界面过渡区微观性能参数具体包括：

在界面刮取粉末，利用X射线衍射(XRD)研究过渡区硅酸盐水化产物微观结构和晶体结构，配合能谱分析(EDS)确定微观水化产物参数；和/或

在界面处取切片，利用扫描电镜(SEM)研究界面形貌特征。

3.根据权利要求1所述水泥环与岩层界面胶结能力评价方法，其特征在于，所述宏观声学响应特征参数包括声波衰减幅度；所述界面过渡区微观性能参数包括微观水化产物参数。

4.根据权利要求1所述水泥环与岩层界面胶结能力评价方法，其特征在于，所述自变量进一步包括制备所述水泥环与岩层界面试样的实验条件参数、水泥浆性能参数、岩芯参数中的至少一项。

5.根据权利要求4所述水泥环与岩层界面胶结能力评价方法，其特征在于，所述实验条件参数包括养护龄期、养护温度；所述水泥浆性能参数包括关键外加剂加量、流变参数、稠化时间、候凝时间、静胶凝强度、抗压强度；所述岩芯参数岩性、泥饼厚度、渗透率。

6.根据权利要求1所述水泥环与岩层界面胶结能力评价方法，其特征在于，所述水泥环与岩层界面试样为水泥-岩芯试样或水泥-泥饼-岩芯试样；其中：

所述水泥-岩芯试样由岩芯及与所述岩芯上表面紧密贴合的水泥组成；

所述水泥-泥饼-岩芯试样由岩芯、与所述岩芯上表面紧密贴合的泥饼以及与所述泥饼上表面紧密贴合的水泥组成。

7.一种水泥环与岩层界面试样的制备方法，其特征在于，包括：

将岩芯置于模具筒体的下部，所述模具筒体的直径与岩芯的直径相同或相近；

配置水泥浆，灌入模具筒体中；

通过高温高压养护釜进行养护；

达到养护龄期后，获取水泥环与岩层界面试样。

8.根据权利要求7所述水泥环与岩层界面试样的制备方法，其特征在于，所述配置水泥浆，灌入模具筒体中之前，包括：在岩芯上部灌入施工用钻井液，使其在岩芯上部形成1-5mm泥饼。

9.一种水泥环与岩层界面试样的制备装置，其特征在于，包括：

模具筒体，为筒状结构；

外壳体，套设在所述模具筒体的外侧；

两个堵头，分别设置在所述外壳体的两端，其中一个堵头设有排压孔；

压帽，通过螺纹分别与所述外壳体的两端相连。

10.根据权利要求9所述水泥环与岩层界面试样的制备装置，其特征在于，在堵头与压帽之间设有卡簧；所述压帽设有通孔，用于供堵头的端部穿过；所述压帽设有卡簧凹槽，所述卡簧位于所述卡簧凹槽内。