[发明专利]全尺寸水泥环封隔能力及胶结强度测试装置及其测试方法

权利要求书

1.全尺寸水泥环封隔能力及胶结强度测试装置的测试方法，所述的全尺寸水泥环封隔能力及胶结强度测试装置，包括全尺寸水泥环封隔釜体，全尺寸水泥环封隔釜体包括全尺寸套管（1），全尺寸套管（1）的上下端分别设置釜盖（17）、釜底（18）；

釜盖（17）安装顶部压力传感器（10）；釜底（18）安装底部压力传感器（11），釜底（18）还设有底部注气口（12），底部注气口（12）通过管线与氮气瓶相连；

全尺寸套管（1）的内部，底部铺上砂（17），岩心（13）置于全尺寸套管（1）内，并位于砂（17）上，全尺寸套管（1）与岩心（13）之间的环形空间用水泥浆注入形成水泥环（16）；

全尺寸套管（1）外包裹保温棉及加热套（14），加热套（14）的控制系统与计算机相连；

还包括超声波测量探头（15），安装在全尺寸套管（1）外侧，对进行岩心（13）、水泥环（16）、全尺寸套管（1）的组合体超声波测试；

所述的全尺寸套管（1）的上端通过顶部法兰盘（2）、顶部螺栓（3）及顶部螺帽（4）与釜盖（17）连接，连接处安装顶部密封圈（5），全尺寸套管（1）的下端通过底部法兰盘（6）、底部螺栓（7）及底部螺帽（8）与釜底（18）连接，连接处安装底部密封圈（9）；

其特征在于，包括以下步骤：

试压，将全尺寸套管（1）与顶部法兰盘（2）、底部法兰盘（6）连接，从底部注气口（12）注入氮气，观察并记录顶部压力传感器（10）、底部压力传感器（11）读数，静置一段时间，再次观察并记录顶部压力传感器（10）、底部压力传感器（11）读数，如果读数不变，则说明全尺寸水泥环封隔釜体密封性良好，泄压，打开釜盖（17），完成试压；如果读数有下降，说明全尺寸水泥环封隔釜体密封性遭到破坏，泄压，打开釜盖（17）、釜底（18），更换密封圈后，重新安装釜盖（17）、釜底（18），重新按上述步骤试压，直至试压完成；

试压之后将砂（17）置于全尺寸套管（1）底部，砂厚度8-10cm，将岩心（13）置于全尺寸套管（1）内砂（17）上，将水泥浆注入全尺寸套管（1）与岩心（13）之间的环空中，安装釜盖（17），安装保温棉及加热套（14），按不同压力、温度条件侯凝形成水泥环（16）；用超声波测量探头（15）进行超声波测试，获得超声波全波波形图；

从底部注气口（12）注入氮气，达到一定压力后停止注气，关闭阀门，进行压差测试；同时观察顶部压力传感器（10）、底部压力传感器（11），每十分钟记录一次读数，持续观察读数变化；如果底部压力传感器（11）读数不变，顶部压力传感器（10）读数不变，则可说明水泥环封隔能力良好，如果底部压力传感器（11）读数缓慢减小，顶部压力传感器（10）读数持续增大，则可说明已产生气窜，水泥环封隔能力较差；

泄压，拆除保温棉及加热套（14）、釜盖（17）、釜底（18）及密封圈，将底部砂（17）清出，只保留全尺寸套管（1）、岩心（13）及环空胶结的水泥环（16），将全尺寸套管（1）做支撑，用MTS材料试验机从顶部向岩心（13）施加载荷，直到水泥环（16）破坏，获得水泥环胶结强度。