一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于具体水泥石渗透率测试技术领域，具体涉及一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，储水装置包括箱体；箱体上的入水口设有第一接头，第一接头用于与供水箱或高压气源连接；箱体底部设有排液口；箱体上还设有加压口，与外接增压装置连接；箱体内有液面高度控制器，液面高度控制器顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球；箱体底部通过第二接头与水泥石模具顶部的第三接头连接，第三接头还连接第一外接口，第一外接口接入压力表；水泥石模具下方连接的第四接头设有电子秤，第四接头还连接第二外接口，第二外接口接入压力表。本发明专利技术可分别利用气体或液体介质测试水泥石渗透率，可同时配备多个水泥石模具以进行批量操作，提高效率。

A Fast and Convenient Permeability Testing Device for Cementing Cement Stone

The invention belongs to the specific technical field of cement stone permeability testing, in particular to a fast and convenient cementing cement stone permeability testing device, water storage device includes a box body; the water inlet on the box body is provided with a first joint for connecting with a water supply box or a high-pressure gas source; the bottom of the box body is provided with a liquid discharge port; the box body is also provided with a pressure opening, which is connected with an external pressurizing device; There is a liquid level height controller in the body, the top part of the liquid level height controller is at the water inlet, and the bottom part is provided with hollow rubber balls; the bottom of the box is connected with the third joint at the top of the cement stone mould through the second joint, the third joint is also connected with the first external interface, and the first external interface is connected with the pressure gauge; the fourth joint under the cement stone mould is connected with an electronic scale, and the fourth joint is also connected with the second joint. The second external interface is connected to the pressure gauge. The invention can test the permeability of cement paste by gas or liquid medium respectively, and can be equipped with multiple cement paste moulds for batch operation to improve efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置
本专利技术属于具体水泥石渗透率测试
，具体涉及一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置。
技术介绍
石油、天然气等常规能源以及天然气水合物、页岩气等非常规能源的产出都需要经过一系列复杂的过程，其中主要包括钻井、固井和完井，而固井质量的好坏直接关系到井的生产寿命，对开采的经济性与可持续性起着至关重要的作用。固井主要包括油气目的层固井和钻井中途固井，其目的主要都是维护井壁地层的长期稳定性，而油气层的固井还包括封隔相邻地层以防止油气在层间窜流，并封隔非产出层，让油气资源有序地从设计通道中产出，从而也就避免了一系列井喷、井塌、井漏等事故的发生。将加入一定的添加剂制备而成水泥浆，通过一定的工艺方法导入到套管与地层间的环空，形成具有一定强度的水泥石，并达到保护井壁地层的稳定性和封隔相邻地层的目的的过程就叫做固井。固井质量的好坏主要取决于二界面的胶结强度与封隔能力，而这都与渗透率密切相关。常用的水泥石渗透率测试方法主要是通过达西定律，以高压惰性气体为介质进行测量，过程中需要加一定的围压，以防止气体从样品表面和橡胶模间的间隙流过，影响结果的准确性。因为整个过程需要用到高压气体，并需要施加围压，则测试装置的气密性就十分重要，但实际上样品表面和橡胶模间的气密性通常难以直接判断。而且制作和测试不同尺寸(直径)的待测样品时需要用到相应尺寸的样品制作模具以及测试时样品的夹持模具，会使成本大大提高。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种快速轻便的固井水泥石渗透率测试装置，该装置的测试介质可供选择，且无需购买，自制方便；通过水泥石模具与快速接头的使用，无需配套的多种尺寸的样品制作模具和测试过程中的样品夹持模具，大大降低了仪器成本。还能通过快速接头的使用将整个仪器装置变的模块化，即安装、拆卸与更换方便快捷。一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，包括储水装置、水泥石模具、供水箱、高压气源；所述的储水装置包括箱体；箱体上的入水口设有第一接头，第一接头用于与供水箱或高压气源连接；箱体底部设有排液口；箱体上还设有加压口，与外接增压装置连接；箱体内有液面高度控制器，液面高度控制器顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球；箱体底部通过第二接头与水泥石模具顶部的第三接头连接，所述的第三接头还连接第一外接口，所述的第一外接口接入压力表；水泥石模具下方连接的第四接头设有电子秤，第四接头还连接第二外接口，所述的第二外接口接入压力表。所述的水泥石模具，包括水泥石模具上盖、水泥石模具下座，水泥石模具上盖上设有第三接头，水泥石模具下座设有第四接头；水泥石模具上盖和水泥石模具下座之间通过螺纹连接，连接处设有O形密封圈。第一接头、第二接头、第三接头、第四接头为拔插式快速接头，根据不同尺寸的接头的选择可与不同类型/尺寸的压力管线连接。箱体上的加压口可与外接增压装置连接以增大箱体内的压力。当测试样品所需的上游压力较大，而箱体内液体不足以提供所需压力时，可通过加压口加压来提高压力。样品渗透率测量介质也可改用气体，此时，箱体由与原来的供水箱连接变为与高压气源连接。固井水泥石渗透率测试装置可通过液体或气体介质测量水泥石样品的渗透率，且压力灵活可调。本专利技术提供的一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，水泥石模具与快速接头的使用，可以方便地制备水泥石样品，且样品可在养护箱中进行养护，条件灵活可调，便于了解和掌握不同固井水泥石配方以及水泥石在各个状态下的渗透率的变化规律，尤其适用于大批量实验，可通过多个水泥石模具的使用节省样品养护时间。相对于传统的渗透率测试方法，本专利技术中无需样品制作模具和测试时样品的夹持模具，大大降低仪器成本。将渗透率测试装置变得模块化，能快速简便地安装、置换装置中的各个部件，使用便捷、易操作。装置可根据实验需要通过液柱压力或外接高压气源进行渗透率的测量，测量方式多样，减少测试成本，方便操作易上手。测试的气体或液体介质同时也可自制。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为水泥石模具侧视结构示意图；图3为水泥石模具俯视结构示意图。具体实施方式结合附图说明本专利技术的具体技术方案。一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，包括储水装置、水泥石模具7、供水箱14、高压气源13；所述的储水装置包括箱体1；箱体1上的入水口设有第一接头91，第一接头91用于与供水箱14或高压气源13连接；箱体1底部设有排液口10；箱体1上还设有加压口12，与外接增压装置连接；箱体1内有液面高度控制器2，液面高度控制器2顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球4；箱体1底部通过第二接头92与水泥石模具7顶部的第三接头93连接，所述的第三接头93还连接第一外接口61，所述的第一外接口61接入压力表；水泥石模具7下方连接的第四接头94设有电子秤8，第四接头94还连接第二外接口62，所述的第二外接口62接入压力表。所述的水泥石模具7，包括水泥石模具上盖15、水泥石模具下座17，水泥石模具上盖15上设有第三接头93，水泥石模具下座17设有第四接头94；水泥石模具上盖15和水泥石模具下座17之间通过螺纹连接，连接处设有O形密封圈20。包括储水装置，储水装置包括箱体1；箱体1上入水口的第一接头91为拔插式快速接头，与内外连接，用于注入/流出液体(或气体)，根据不同尺寸的第一接头91的选择可与不同类型/尺寸的压力管线连接。箱体1上的排液口10用于排出多余液体，箱体1上的加压口12可与外接增压装置连接以增大箱体1内的压力。箱体1内有液面高度控制器2，液面高度控制器2包括空心橡胶球4。当测量质量为液体时，液面高度控制器2工作，即当箱体1内水位达到要求位置时，空心橡胶球4受浮力作用上升，液面高度控制器2堵塞住入水口，阻止水流继续流入箱体1内，当箱体1内水位下降，空心橡胶球4也会随之下落，这时，入水口就会继续进水。这样能够将箱体1的水位固定在要求位置，即使待测样品上游保持稳定压力。同时，可通过调节液面高度控制器2在箱体内的高度从而来调节稳定后液面的高度。另外，当测试样品所需的上游压力较大，而箱体1内液体不足以提供所需压力时，可通过加压口12加压来提高压力。待测样品上游压力可通过液面高度计算得出，如精度要求较高，则需要计入管线中流体的压力损失，此时可通过理论计算或在第一外接口61接入压力表进行标定得出。样品渗透率测量介质也可改用气体，此时，箱体1由与原来的供水箱14连接变为与高压气源13连接，由高压气源13提供测试所需压力，与此同时，液面高度控制器2处于常开状态，而箱体1主要起稳压作用；或者可使用打气筒通过加压口12向储水箱内加压，使箱体1中压力增大到需要值，以空气为测试介质，此时液面高度控制器2不工作，箱体1作为高压气源。待测样品上游压力可通过高压气源压力表读出，或可在外接口6处接入压力表测量得出，而样品下游压力为标准大气压力。另外，在下游外接口6处接入流量剂以测量流过样品的气体流量。在箱体1的出口处第二接头92可以为快速接头，通过快速接头的类型/尺寸选择可以连接不同规格的压力管线，以满足不同实验需要。水泥石模具7的水泥石模具上盖15和水泥石模具下座17之间通过螺纹连接，且通过O形密封圈20进行密封，采用端面压密封的形式，简单耐用。渗透率的测量过程中，待测样品的下游本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，其特征在于，包括储水装置、水泥石模具(7)、供水箱(14)、高压气源(13)；所述的储水装置包括箱体(1)；箱体(1)上的入水口设有第一接头(91)，第一接头(91)用于与供水箱(14)或高压气源(13)连接；箱体(1)底部设有排液口(10)；箱体(1)上还设有加压口(12)，与外接增压装置连接；箱体(1)内有液面高度控制器(2)，液面高度控制器(2)顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球(4)，液面高度控制器(2)在箱体(1)内的高度可以自由调节；箱体(1)底部通过第二接头(92)与水泥石模具(7)顶部的第三接头(93)连接，所述的第三接头(93)还连接第一外接口(61)，所述的第一外接口(61)可接入压力表；水泥石模具(7)下方连接的第四接头(94)设有电子秤(8)，第四接头(94)还连接第二外接口(62)，所述的第二外接口(62)可接入压力表。

【技术特征摘要】
1.一种快速便捷的固井水泥石渗透率测试装置，其特征在于，包括储水装置、水泥石模具(7)、供水箱(14)、高压气源(13)；所述的储水装置包括箱体(1)；箱体(1)上的入水口设有第一接头(91)，第一接头(91)用于与供水箱(14)或高压气源(13)连接；箱体(1)底部设有排液口(10)；箱体(1)上还设有加压口(12)，与外接增压装置连接；箱体(1)内有液面高度控制器(2)，液面高度控制器(2)顶部位于入水口处，底部设有空心橡胶球(4)，液面高度控制器(2)在箱体(1)内的高度可以自由调节；箱体(1)底部通过第二接头(92)与水泥石模具(7)顶部的第三接头(93...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明明，印雪林，赵馨远，唐丞相，张歆瑞，王凯，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51