[发明专利]动态载荷下固井一、二胶结面破坏强度的评价方法

摘要

本发明公开了动态载荷下固井一、二胶结面破坏强度的评价方法，包括：（1）制作岩石‑水泥石‑套管组合结构试样；（2）将试样水平夹持在霍普金森杆入射杆和输出杆之间，锥形冲头撞击入射杆，产生入射波，入射波经过试样后产生反射波和投射波，由应变仪记录入射波、反射波和投射波的动态应变信号，并将其转换成电信号传输到计算机；利用高速摄影仪记录下一、二胶结面开始发生破坏到最终完全破坏的过程及对应时间点；利用计算机得到应变率时程曲线和应力应变曲线，通过分析曲线峰值点，得出对应的破坏强度。本发明能真实模拟地层射孔及后续作业如酸化压裂等对水泥环及套管的冲击，同时评价一、二胶结面在动态载荷下所能承受的破坏强度。

主权项

1.动态载荷下固井一、二胶结面破坏强度的评价方法，依次包括以下步骤：（1）制作岩石‑水泥石‑套管组合结构试样：将中模左、右两部分用螺杆连接好，固定下盖，组成有多个圆柱形内腔的长方体养护模具，在模具内腔底部放置圆形钢块后注入水泥浆，表面放置圆形岩石，盖好上盖，上盖内开有凹槽用于排出多余水泥浆，然后将其放入水浴锅中养护至要求龄期，脱模，将圆形钢块、水泥石、圆形岩石一同取出，得到岩石‑水泥石‑套管组合结构试样；（2）将试样放到霍普金森杆测试平台上进行动载荷加载测试，通过数据处理分析得到一、二胶结面的破坏强度，过程如下：1）将岩石‑水泥石‑套管组合结构试样两端面涂上黄油，水平夹持在霍普金森杆入射杆和输出杆之间；2）当锥形冲头撞击入射杆，产生入射波，入射波经过试样后产生反射波和投射波，由应变仪记录入射波、反射波和投射波的动态应变信号，并将其转换成电信号传输到计算机；3）在加载过程中，利用高速摄影仪连续拍照，记录下一、二胶结面开始发生破坏到最终完全破坏的过程及对应时间点；4）通过计算机处理得到应变率时程曲线和应力应变曲线，通过分析曲线峰值点，得出对应的破坏强度，应力应变曲线上的纵坐标峰值对应点即为动态载荷下一、二胶结面同时破裂强度。