[发明专利]固井二界面胶结质量评价装置及方法

权利要求书

1.利用装置对固井二界面胶结质量进行评价的方法，该装置由圆柱形釜体(1)、岩心(4)、加热套(5)、保温套(8)、流体加压泵(11)、压力传感器(12)、压力记录仪(13)组成，所述釜体(1)顶部至底部内径逐渐减小，内壁形成倒圆台型，所述釜体有可拆卸的上密封盖(2)、下密封盖(3)；上密封盖有进液进气口(6)、泄压阀(9)和压力传感器(12)，进液进气口通过单向阀(10)和管线连接流体加压泵(11)，压力传感器连接压力记录仪(13)；下密封盖有出液出气口(7)；所述釜体内有岩心(4)，该岩心放置于下密封盖内表面，岩心表面有滤饼，岩心与釜体之间的环形空间内有水泥环；所述釜体外有加热套(5)和保温套(8)；所述釜体顶部内壁与釜体顶部外壁形成7°～8°的夹角；所述出液出气口至少设置两个，且均匀分布在岩心与釜体内壁之间，该方法依次包括如下步骤：

(1)将岩心置于滤饼压制装置中，在岩心表面形成致密的钻井液滤饼；

(2)将带有滤饼的岩心置于真空罐中，在抽真空的同时，向岩心中滴入树脂，使岩心饱和树脂，该树脂与水泥浆共同凝结，且不会影响滤饼结构；

(3)将岩心放入釜体中，在岩心与釜体的环形空间中加入固井水泥浆，在实验要求条件下养护，岩心与釜体内壁之间形成水泥环；

(4)流体加压泵通过单向阀和进液进气口向釜体内注入流体，升至一定压力时流体击穿有滤饼存在的二界面，在二界面形成流体窜通通道，流体通过出液出气口泄出；

(5)记录二界面滤饼发生破坏形成流体窜通通道时的破裂压力，得到二界面胶结系数，从而评价二界面的胶结质量，二界面胶结系数的计算公式如下：

式中γ为二界面胶结系数，无量纲；

r₁为含滤饼岩心外径，cm；

r₂为不含滤饼岩心外径，cm；

P_w为破裂压力，MPa；

μ₁为二界面处与水泥石摩擦系数，无量纲；

μ₂为二界面处与岩心摩擦系数，无量纲；

θ为二界面与水平面夹角，0°＜θ＜180°。