[发明专利]一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备及方法

权利要求书

1.一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，其特征在于，包括：

内部设有空腔的外腔体，所述外腔体内部设置有隔板，该隔板将外腔体内部的空腔分隔成两个独立的空间，分别为外循环空腔和放置空腔；所述外腔体外壁上设置有保温层；

设置在放置空腔中的等效井筒，所述等效井筒内部开设有上下贯通的通腔，所述等效井筒为双层壁结构，两层壁之间形成环形空腔；所述等效井筒两端还设置有与所述环形空腔相连通的进液口和出液口；

内腔体，所述内腔体插设在所述通腔中，所述内腔体内部开设有内循环空腔；内腔体的顶部设置有挡边，所述挡边卡接在所述内腔体的顶部；

保温盖，所述保温盖压合在所述外腔体和等效井筒顶部；

外循环系统，包括低温恒温槽，所述低温恒温槽通过外循环管路与所述外循环空腔相连通构成所述外循环系统；

内循环系统，包括高温恒温槽，所述高温恒温槽通过内循环管路与所述内循环空腔相连通构成所述的内循环系统；

还包括温感系统，所述温感系统包括A组温度传感器、B组温度传感器与温度测量仪，所述A组温度传感器及B组温度传感器设置在放置空腔中并分别与温度测量仪电性连接；A组温度传感器用于测量水泥温度变化，B组温度传感器用于测量沙泥温度变化。

2.根据权利要求1所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，其特征在于，所述外腔体底部开设有与外界贯通的阶梯孔，所述阶梯孔中配合放置有所述等效井筒。

3.根据权利要求1所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，其特征在于，所述进液口与出液口中螺纹连接有沉头螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，其特征在于，所述保温盖开设有中心孔，所述挡边插设在该中心孔中。

5.根据权利要求1所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，其特征在于，还包括用于辅助填充沙泥的水泥模具。

6.根据权利要求1所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，其特征在于，还包括用于压实沙泥的压实体。

7.一种适于固井水泥保温隔热性能的评价方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价设备，包括如下步骤：

S1：将等效井筒放入外腔体内部的放置空腔中，向等效井筒的环形空腔中加入等效流体；

S2：将内腔体吊入等效井筒的通腔中，下放至内腔体上端的挡边卡在等效井筒上端；将高温恒温槽通过内循环管路与内循环空腔相连通构成内循环系统；

S3：向外腔体内部的放置空腔中加入沙泥，构造出呈环形的沙泥层并压实，沙泥层与等效筒体外壁之间留有环形空间；

S4：将配好的水泥浆缓慢倒入沙泥层与等效筒体外壁之间的环形空间内，待水泥稍有强度时，将A组温度传感器的金属外壳沿径向等距插入水泥中，将B组温度传感器的金属外壳沿径向等距插入沙泥中，插入深度为外壳底端处于水泥与沙泥中部；

S5：待水泥完全凝固后，将A组和B组温度传感器探头依次插入金属外壳中并与温度测量仪连接；

S6：将低温恒温槽通过外循环管路与外循环空腔相连通构成外循环系统，打开低温恒温槽，盖上保温盖，给整个装置降温，待温度稳定后，开始实验；

S7：打开高温恒温槽，给内腔体升温，记录各个温度传感器的温度变化曲线，待温度不变时，关闭高温恒温槽和低温恒温槽；

S8：将实验结果与性能指标进行对比，确定实验用水泥浆的保温隔热性能评级，对水泥进行性能评价。

8.根据权利要求7所述的一种适于固井水泥保温隔热性能的评价方法，其特征在于，步骤S4中水泥浆的制备方法为：根据所需要进行的水泥环固井实验，按照现场给的水泥浆配方先在电子秤上将各种固体材料的质量分别称好，然后倒入桶中用长搅拌棒将固体材料搅拌均匀，把液体材料倒入固体材料中，之后利用搅拌机中速搅拌3-5分钟使水泥浆混合均匀。