[发明专利]一种评价固井水泥环二界面密封能力的实验装置

权利要求书

1.一种评价动静态流体环境下固井水泥环二界面密封能力的实验装置，其中，所述固井水泥环二界面由水泥环外环面与岩心内环面组成，

其特征在于，所述实验装置包括井筒组件模块、流体注入循环模块、流体流动模块、水窜气窜模块、流体增压模块和温度控制模块；其中，所述流体注入循环模块、所述流体流动模块、所述水窜气窜模块、所述流体增压模块和所述温度控制模块分别与所述井筒组件模块连接；

其中，所述井筒组件模块包括釜体，以及布置在所述釜体两端的上釜盖和下釜盖，所述釜体内设有带通孔的实钻天然岩心，所述上釜盖和下釜盖与所述实钻天然岩心之间分别设有上橡胶垫片和下橡胶垫片；

所述流体注入循环模块包括用于储存注入循环流体的第一容器和第二容器，所述第一容器和所述第二容器通过控制阀互相连接，所述第一容器通过控制阀与所述井筒组件模块连接，并且所述第一容器的出口处设有液压泵，所述第二容器通过控制阀与所述井筒组件模块连接；

所述流体增压模块包括用于容纳养护流体的第三容器，所述第三容器通过第一液压泵和双向控制阀与所述井筒组件模块连接，在所述双向控制阀与所述井筒组件模块之间的注入管线上设有第一压力表；

所述流体流动模块包括用于容纳养护流体的第四容器，所述第四容器通过第二液压泵、控制阀与所述井筒组件模块连接；所述控制阀与所述井筒组件模块之间的管线上设有第二压力表和流量计；

其中，通过所述流体注入循环模块来模拟固井前井下流体环境和模拟固井注水泥过程，之后取出所述上橡胶垫片，然后通过所述流体增压模块和温度控制模块来实现水泥浆侯凝和静态流体环境养护，之后取出所述下橡胶垫片，并通过所述流体流动模块来实现动态流体环境养护，然后安装中心带大孔的下橡胶垫片，通过所述水窜气窜模块来进行水窜气窜模拟检测，从而评价动静态流体环境下固井水泥环二界面密封能力。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述井筒组件模块包括釜体和布置在所述釜体两端的釜盖；所述釜体内设有带通孔的实钻天然岩心。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述釜盖与所述实钻天然岩心之间均设有橡胶垫片。

4.根据权利要求2或3所述的实验装置，其特征在于，所述釜盖上设有压帽组件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的实验装置，其特征在于，所述温度控制模块包括布置在所述井筒组件模块内的加热部件、温度测量探头和分别与所述加热部件、所述温度测量探头连接的处理单元。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的实验装置，其特征在于，所述水窜气窜模块包括用于容纳流体的第五容器和高压气瓶；所述第五容器和所述高压气瓶均通过控制阀与所述井筒组件模块连接；所述第五容器和所述控制阀之间设有液压泵；所述控制阀与所述井筒组件模块之间的管线上设有压力表和流量计。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的实验装置，其特征在于，所述流体增压模块、所述流体流动模块和所述水窜气窜模块均包括安全阀，所述安全阀与所述井筒组件模块连接。