[发明专利]工作液温度骤变对井筒力学完整性影响的评价装置及方法

摘要

本发明公开了工作液温度骤变对井筒力学完整性影响的评价装置及方法。该装置包括测试主体和工作平台，工作平台有计算机，设有压力温度控制终端，测试主体包括支架和釜体，釜体中有模拟围岩‑水泥环‑套管组合体，并设有气体进出管路。该方法包括将水泥灌入环形空间，候凝成环，形成模拟围岩‑水泥环‑套管组合体，根据不同井下工况，改变实验温度压力，应变片测量套管径向位移，周向位移计测量模拟围岩周向位移，在水泥环端面利用高压气体评价水泥环是否发生密封失效。本发明原理可靠，操作简便，能够更加真实地模拟钻井液循环、增产作业时大量低温流体注入井筒后温度瞬时降低过程对套管水泥环的影响，为研究井筒力学完整性提供了理论基础。

主权项

工作液温度骤变对井筒力学完整性影响的评价装置，包括测试主体和工作平台，所述工作平台有计算机（22），设有压力温度控制终端，所述测试主体包括支架（6）、位于支架上的釜体（3），其特征在于，所述釜体（3）为钢质中空圆筒，釜体壁外有金属外罩（1）、保温层（2），釜体壁内有加热丝（4），釜体中从外向内依次为模拟围岩（14）、环形空间、套管（17），模拟围岩连有周向位移计（16），向环形空间置入水泥浆，水泥浆养护形成水泥环（15）后，釜体中形成模拟围岩‑水泥环‑套管组合体，套管内有应变片（20）、温度传感器（7）和冷凝管（9），所述周向位移计（16）、应变片（20）、温度传感器（7）均连接计算机（22）；所述釜体有上釜盖（19）、下釜盖（18），上釜盖、下釜盖与模拟围岩‑水泥环‑套管组合体端面接触部分为密封垫圈（12）及偏心座（21），并设有气体进出管路（11）、（13），气体进出管路有气体进入通道和气体出口通道；釜体下部设有围压增降压阀门（5），上釜盖设有内压增降压阀门（10）；气体进出管路、围压增降压阀门及内压增降压阀门均连接由计算机控制的压力泵（23）；气体进入通道和气体出口通道分别连通水泥环（15）的上、下端面，气体进入通道连接氮气瓶，气体出口通道连接气体流量计。