[实用新型]一种固井水泥环人工造缝系统

说明书

本实用新型涉及一种固井水泥环人工造缝系统。一种固井水泥环人工造缝系统，该系统包括通过运输系统连接的养护装置、脱模装置及造缝装置；所述养护装置包括左环壁、右环壁、上盖、下盖及中心柱；左环壁、右环壁、上盖、下盖及中心柱形成的空隙形成用于养护水泥的场所，形成黏附着中心柱的初级水泥环；所述脱模装置包括圆环底柱及击打装置；形成次级水泥环；所述造缝装置包括用于放置次级水泥环的造缝平台及用于对次级水泥环进行造缝的造缝体。本实用新型制作的环状水泥环，拆模方便，不需重力敲打即可轻松脱模，供水泥石修复能力评价等实验使用。

技术领域

本实用新型属于固井水泥实验设备技术领域，具体涉及到一种固井水泥环人工造缝系统。

背景技术

油气井在测试投产后，必然要经历各种试井、测试和投产作用，使套管和水泥环受到温度、压力等因素大幅度变化的影响，套管的膨胀和收缩会导致整个井眼的应力变化，不可避免的对固井水泥的封隔性能产生破坏，即在胶结界面产生微间隙和微裂缝，从而形成井下地层流体（特别是天然气）的窜流通道，造成层间封隔失效。研究裂缝对水泥环的影响以及水泥修复性能的评价显得越来越重要，但目前对于水泥环裂缝的模拟目前还没有很好的装置，只能通过人工敲打制造裂缝，不可避免的对水泥不需要造裂缝的部位造成破坏，且这种破坏是不可逆的，会影响后期对数据的分析。目前造缝的受力方式主要是面受力或者是线受力，无法模拟多点受力，更无法模拟交叉地层局部受力。如何在不破坏其他部位水泥的情况下进行人工多种受力造缝，就显得格外重要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种固井水泥环人工多种受力造缝系统。

本实用新型的技术方案在于：

一种固井水泥环人工造缝系统，该系统包括通过运输系统连接的养护装置、脱模装置及造缝装置；所述养护装置包括左环壁、右环壁、上盖、下盖及中心柱；左环壁及右环壁组成圆环，上盖及下盖上边缘处均设有用于放置左环壁及右环壁的环状凹陷，中心处均设有用于放置中心柱的圆形凹陷，左环壁、右环壁、上盖、下盖及中心柱形成的空隙形成用于养护水泥的场所，形成黏附着中心柱的初级水泥环；

所述脱模装置包括圆环底柱及击打装置；其中，圆环底柱的圆环尺寸与黏附着中心柱的初级水泥环的尺寸相匹配；

所述造缝装置包括用于放置次级水泥环的造缝平台及用于对次级水泥环进行造缝的造缝体。

所述运输系统包括运输链及抓取装置；所述养护装置及脱模装置之间依次设有第一抓取装置、第一运输链及第二抓取装置，脱模装置及造缝装置之间依次设有第三抓取装置、第二运输链及第四抓取装置。

所述击打装置包括顶柱，所述顶柱还连接有压力机。

所述顶柱的横截面稍小于中心柱。

所述造缝体包括上造缝体及下造缝体；所述上造缝体及下造缝体上均设有尖锐棱角；尖锐棱角的长度大于水泥环的外径，尖锐棱角的角度为15°～35°；上造缝体和下造缝体放置角度为0°～90°。

所述上造缝体上设有上尖锐棱角，下造缝体上设有下尖锐棱角。

所述左环壁及右环壁的上下边缘处均设有外螺纹，上盖及下盖的边缘处设有内螺纹，内螺纹与外螺纹相互配合。

本实用新型的技术效果在于：

1、本实用新型制作的环状水泥环，拆模方便，不需重力敲打即可轻松脱模，供水泥石修复能力评价等实验使用；

2、进行人工造缝时，避免人工敲打，解决了造缝时对水泥环其它部位的破坏问题。造缝简单方便，可更换上、下造缝模具模拟地层多点受力或线切力，或上、下造缝模具成一定角度交叉放置模拟交叉地层受力等多种受力方式；

3、上造缝体和下造缝体呈0～90°放置，用于模拟交叉地层受力，呈0°放置时，模拟同一地层受力；