一种固井水泥浆水侵模拟评价仪制造技术

本发明专利技术公开了一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，涉及石油工程技术领域，包括依次连接的气瓶、减压阀、活塞容器和压力釜，压力釜包括分别与釜体两端连接的顶盖和底盖，顶盖上设置有岩心孔，岩心孔配套设置有岩心压盖，岩心压盖上设置有充液孔；岩心与釜体之间的空隙为水泥浆腔，顶盖上设置有进气口，底盖上设置有水泥浆孔、出气口，减压阀出口还设置有分支管线，该分支管线设置有与进气口匹配的接头。本发明专利技术将进气口、进气口集成在一个顶盖上，测试时不需要更换顶盖，节省操作时间；岩心通过顶盖的岩心孔进入釜体内，而且安装后岩心的一部分位于岩心孔中，此时岩心孔可以限制岩心移动，再通过岩心压盖压紧岩心，不会损坏岩心而且密封严密。

A simulation evaluation instrument of cement slurry water invasion

【技术实现步骤摘要】
一种固井水泥浆水侵模拟评价仪
本专利技术涉及石油工程
，具体涉及一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，用于评价固井水泥浆的抗水侵能力。
技术介绍
随着油田开发不断进行，目前部分油藏已经进入开发中后期，开发重点也向深层、老区、非常规发展，面临复杂地质条件和压力系统，特别是窄密度窗口井，固井作业时压稳与防漏矛盾突出，易发生漏失及水侵，固井质量难保证，这已成为制约单井产量和油田上产任务的主要因素，近些年各机构也在展开相关研究，并研发出了固井水泥浆自身抗水侵能力的模拟实验装置，然而目前的实验装置操作很复杂，如CN201611109718.X，其提供了一种固井水泥浆水侵模拟评价仪及评价方法，其采用两个顶盖，实验过程中需要切换顶盖，操作繁琐，而且安装时先将岩心放入釜体中，再旋转顶盖压紧，往往岩心并不能顺利落入顶盖的凹槽中，压紧时导致岩心损坏，以及岩心与顶盖密封不严，导致实验失败。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，本专利技术使用方便，改进了密封，密封严密。本专利技术采用以下技术方案为：一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，包括依次连接的气瓶、减压阀、活塞容器和压力釜，压力釜位于水浴锅中，压力釜包括顶盖、釜体和底盖，顶盖、底盖分别与釜体两端连接，顶盖上设置有岩心孔，岩心孔配套设置有岩心压盖，岩心压盖周侧面与顶盖螺纹连接，岩心压盖上设置有充液孔，釜体内放置岩心，岩心的长度大于釜体长度，使得岩心的一端与底盖接触、另一端伸入岩心孔中，岩心中心有一个带孔的供液腔，供液腔的孔与充液孔连通，岩心与釜体之间的空隙为水泥浆腔，顶盖上设置有水泥浆腔连通的进气口，底盖上设置有至少两个与水泥浆腔连通的水泥浆孔，底盖上正对岩心的位置设置有出气口，釜体的周侧面设置有泄压口，泄压口、水泥浆孔、进气口均配套设置有丝堵；所述减压阀出口还设置有分支管线，该分支管线设置有与进气口匹配的接头。活塞容器出口与充液孔连接，接头与进气口匹配，并可以通过螺纹连接。优选的，所述底盖与岩心之间设置有丝网层，丝网有较多孔，可以保障气体窜压测试过程中气体畅通。本专利技术使用方法如下：(1)将丝网层放置在底盖的卡槽处并将底盖连接在釜体上，将顶盖与釜体连接。(2)将岩心饱和水后，通过顶盖的岩心孔放入釜体内，岩心的一端与底盖的丝网层接触，另一端伸入岩心孔中，安装岩心压盖，通过岩心压盖封堵岩心孔。(3)分别用丝堵封堵进气口、出气口、泄压口。(4)将压力釜倒置，通过底盖的水泥浆孔向水泥浆腔内注入水泥浆，直至水泥浆从另一水泥浆孔冒出时为止，将水泥浆孔用丝堵封堵，然后将釜体放入水浴锅中加热，将温度设定为井下实际温度T1。(5)活塞容器的非驱动端装水，通过氮气源给活塞容器非驱动端以恒定压力P1，水将进入岩心的供液腔，从而模拟向岩心内注水；同时调节釜体周侧面的泄压口上的丝堵使釜体内部的水泥浆有一定的流动空间，模拟岩心中的水渗透到水泥浆与岩心的胶结界面。(6)水泥浆静止凝固后，将顶盖上的进气口、底盖上的出气口处的丝堵旋开，将与气瓶连接的供气接头与进气口连接，实现对水泥浆腔体充气，逐渐加压，直至从出气口能感觉到气流为止，记下此时压力表的读数P2，即模拟岩心与水泥浆接触面的窜通压力。(7)将釜体打开，通过压力试验机测出岩心与水泥浆接触面的胶结力F1，从而计算出岩心与水泥浆接触面的胶结强度。岩心与水泥浆接触面的胶结强度和窜通压力是评价水泥浆体系抗水侵能力的两个指标，胶结强度越大、窜通压力越大，说明该水泥浆体系抗水侵能力越好，反之越差。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术将进气口、进气口集成在一个顶盖上，灌入水泥浆时用丝堵封堵进气口，避免进气口堵塞，卸下丝堵、安装上供气接头即可测试窜通压力，不需要更换顶盖，节省操作时间；岩心通过顶盖的岩心孔进入釜体内，而且安装后岩心的一部分位于岩心孔中，此时岩心孔可以限制岩心移动，再通过岩心压盖压紧岩心，不会损坏岩心而且密封严密、安装方便。附图说明图1为本专利技术整体示意图；图2为压力釜示意图；图中，1、气瓶；2、减压阀；3、活塞容器；4、压力釜；5、水浴锅；6、温度计；7、接头；8、水泥浆腔；9、丝堵；10、丝网层；41、顶盖；42、釜体；43、底盖；44、岩心压盖；45、岩心；411、岩心孔；412、进气口；421、泄压口；431、水泥浆孔；432、出气口；441、充液孔；451、供液腔。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。实施例：一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，如图1，包括依次连接的气瓶1、减压阀2、活塞容器3和压力釜4，压力釜4位于水浴锅5中，水浴锅5中设置有温度计6用于测量水浴温度，减压阀出口设置有分支管线，该分支管线末端连接有接头7。如图2，压力釜4包括顶盖41、釜体42和底盖43，顶盖41、底盖43分别与釜体42两端连接，顶盖41上设置有岩心孔411，岩心孔411配套设置有岩心压盖44，岩心压盖44周侧面与顶盖41螺纹连接，岩心压盖44上设置有充液孔441，釜体42内放置岩心45，岩心45的长度大于釜体42长度，使得岩心45的一端与底盖43接触、另一端伸入岩心孔411中，岩心45中心有一个带孔的供液腔451，供液腔451的孔与充液孔441连通，岩心45与釜体42之间的空隙为水泥浆腔8，顶盖41上设置有水泥浆腔8连通的进气口412，底盖43上设置有至少两个与水泥浆腔8连通的水泥浆孔431，底盖43上正对岩心45的位置设置有出气口432，釜体42的周侧面设置有泄压口421，泄压口421、水泥浆孔431、进气口412均配套设置有丝堵9；所述底盖43与岩心45之间设置有丝网层10，丝网有较多孔，可以保障气体窜压测试过程中气体畅通。活塞容器3出口与充液孔441连接，接头7与进气口412匹配，并可以通过螺纹连接。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，包括依次连接的气瓶、减压阀、活塞容器和压力釜，压力釜位于水浴锅中，压力釜包括顶盖、釜体和底盖，顶盖、底盖分别与釜体两端连接，其特征在于，/n顶盖上设置有岩心孔，岩心孔配套设置有岩心压盖，岩心压盖周侧面与顶盖螺纹连接，岩心压盖上设置有充液孔；釜体内放置岩心，岩心的长度大于釜体长度，使得岩心的一端与底盖接触、另一端伸入岩心孔中，岩心中心有一个带孔的供液腔，供液腔的孔与充液孔连通；岩心与釜体之间的空隙为水泥浆腔，顶盖上设置有水泥浆腔连通的进气口，底盖上设置有至少两个与水泥浆腔连通的水泥浆孔，底盖上正对岩心的位置设置有出气口，釜体的周侧面设置有泄压口，泄压口、水泥浆孔、进气口均配套设置有丝堵；所述减压阀出口还设置有分支管线，该分支管线设置有与进气口匹配的接头，活塞容器出口与充液孔连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种固井水泥浆水侵模拟评价仪，包括依次连接的气瓶、减压阀、活塞容器和压力釜，压力釜位于水浴锅中，压力釜包括顶盖、釜体和底盖，顶盖、底盖分别与釜体两端连接，其特征在于，
顶盖上设置有岩心孔，岩心孔配套设置有岩心压盖，岩心压盖周侧面与顶盖螺纹连接，岩心压盖上设置有充液孔；釜体内放置岩心，岩心的长度大于釜体长度，使得岩心的一端与底盖接触、另一端伸入岩心孔中，岩心中心有一个带孔的供液腔，供液腔的孔与充液孔连通；岩心与釜体之间的空隙为水泥浆腔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙家上，李早元，陈文，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51