[实用新型]一种套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置

权利要求书

1.一种套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：包括支撑结构、井身结构、水泥浆注入系统、液压系统和测试系统；所述支撑结构包括支架，所述支架上安装有所述井身结构，所述井身结构两端均设置有封堵装置，所述井身结构包括竖直设置于所述支架上的地层管柱，所述地层管柱内设置有套管管柱，所述地层管柱与所述套管管柱之间为水泥环腔体，所述水泥环腔体与所述水泥浆注入系统连通；所述地层管柱包括上地层管柱和下地层管柱，所述上地层管柱底部与所述下地层管柱顶部均为倾斜方向相同的斜切面，且所述斜切面上均固定设置有斜截板，所述上地层管柱的斜截板和下地层管柱的斜截板通过斜板螺栓固定连接；所述上地层管柱的外壁连接有所述液压系统；所述测试系统包括DAS监测光纤，所述套管管柱外壁上螺旋缠绕有所述DAS监测光纤。

2.根据权利要求1所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述支架包括水平设置的底部支架，所述底部支架上连接有垂直设置的竖直支架；所述封堵装置包括管柱基座和顶盖；所述管柱基座通过第一螺栓固定安装于所述底部支架上，所述管柱基座内设置有底部定位环，所述地层管柱和所述套管管柱设置于所述底部定位环上，且通过固定环与所述管柱基座固定连接；所述顶盖通过第二螺栓与所述地层管柱固定连接；所述顶盖上开设有泄压阀。

3.根据权利要求2所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述底部定位环上开设有直径自下向上增大的阶梯孔，所述地层管柱和所述套管管柱固定套设于所述阶梯孔内。

4.根据权利要求2所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述水泥浆注入系统包括设置于所述底部支架上的水泥浆搅拌器，所述水泥浆搅拌器通过水泥浆注入管与所述水泥环腔体连通；所述水泥浆注入管上安装有注入泵和单向阀门。

5.根据权利要求4所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述水泥浆注入管上分别连接有压力计、流量计和温度传感器。

6.根据权利要求2所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述液压系统包括通过铰链与所述竖直支架连接的第一液压缸，所述第一液压缸末端的液压杆与所述上地层管柱连接，所述第一液压缸上方的外壁连接有水平设置的第二液压缸，所述第二液压缸与所述竖直支架垂直固定连接；所述第一液压缸和第二液压缸分别通过液压管线连接有液压泵。

7.根据权利要求6所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述上地层管柱外壁上套设有活动锥形环，所述第一液压缸末端的液压杆与所述活动锥形环的锥形侧壁连接。

8.根据权利要求6所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述竖直支架上设置有水平延展架，所述水平延展架末端通过第三螺栓连接有卡爪，所述卡爪卡接于所述下地层管柱外壁上；所述液压泵设置于所述水平延展架上。

9.根据权利要求2所述的套管-水泥环-地层固结体完整性模拟实验装置，其特征在于：所述底部支架和竖直支架之间连接有倾斜设置的加强筋。