[发明专利]一种高仿真模拟测量固井一界面胶结强度的监测装置

说明书

本发明涉及一种高仿真模拟测量固井一界面胶结强度的监测装置：包括第一测管，特征在于第一测管管口处产生预定大小的气泡时，计此时的压力为初始破乳压力Psubgt;1/subgt;；第一测管管口处产生至少单个完整气泡时，计此时的压力为最终破乳压力Psubgt;2/subgt;；第一测管管口处的水泥浆波动、颤动或是产生裂隙之时，计此时的压力为Psubgt;3/subgt;，并以此表征对应时刻的水泥浆的胶凝强度。还包括第二测管，进一步模拟测量油气固井中的水泥浆在相应的地温和地压下和套管之间的胶结强度。

分案说明

本分案申请的原始基础是申请号为202111502760.9，申请日为2021年12月10日，发明名称为“一种工程注浆用水泥浆凝结质量评价装置及评价方法”的专利申请。

技术领域

本发明涉及水泥浆凝结质量监测技术领域，尤其涉及一种高仿真模拟测量固井一界面胶结强度的监测装置。

背景技术

工程灌浆是指用适当的方法将按照一定比例配置好的某些可固化浆液注入到岩土地基的裂缝或孔隙之中，通过置换、充填、挤压等方式以达到改善其物理力学性质目的的方法。灌浆技术可以用于地灾里墙桩索的二次注水泥浆，也可以用于地下工程建设过程中的桩后注浆、地铁隧道修建过程中的防渗注浆或是固井后的水泥环和地层间的二次注浆等。在众多涉及到注浆工艺的建筑工程施工作业中，水泥浆体浇筑后的凝结质量是工程人员最为关心的指标，因其密切影响着各建筑结构的强度性能。

例如以常规油气和非常规油气(比如可燃冰、页岩油等)的开采为例，为了确保油气资源稳定且长期的开采，需要对所钻地层进行固井作业，固井作业对于提高井壁稳定性、防止层间窜流并且建立油气流出通道、进行增产措施等方面有着十分重要的意义。而固井后水泥浆自身的胶结强度对维持井壁稳定、防止气窜以及防止层间窜流等有重要的影响。除此之外，诸如地灾里墙桩索的二次注水泥浆，地下工程建设过程中的桩后注浆、地铁隧道修建过程中的防渗注浆等工程灌浆领域，其中水泥浆的强度对于相应工程结构的稳定性都有重要影响。现有的室内测试水泥胶凝强度的方法简单易行，但仍存在如下问题：(1)可模拟的地层环境比较有限，尤其是缺少对原位地层及低温的模拟方法，故其实验过程中的数据不够全面，缺乏一定说服力，也因此无法准确有效地为现场施工提供切实可行的指导依据；(2)实验过程通常不可见，因此仅依靠仪表读数得知水泥浆的强度值往往不够准确，且忽略了水泥浆在各凝结时期的微观状态变化，故由此对水泥浆凝结质量的最终评价是不够准确的；(3)几乎无任何实时测量装置，多数只能得出对水泥浆凝结强度的最终评定结果，而无法检测水泥浆任一水化时刻下对应的胶凝强度及其变化强度。

故本发明提出一种可视化的、高仿真的方法以及装置来实时测量水泥浆凝结硬化过程中的胶凝强度发展，以模拟地下空间建设过程中的各种环境状态，从而为地下空间建设提供良好的数据支持。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种工程注浆用水泥浆凝结质量评价装置及评价方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。