一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置及方法，本发明专利技术的装置通过在套管和软管间填充水泥，形成水泥环，水泥环的两侧的轴向载荷液压动力系统能够对水泥环施加轴向载荷，水泥环上下两侧的第一径向载荷液压动力系统和第二径向载荷液压动力系统能够对水泥环施加径向载荷，实现了复杂压裂过程中套管变形可控，保证井筒完整性，为页岩气井水泥环剪切载荷下破碎试验提供技术支撑，填补了现有装置的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置及方法
本专利技术属于石油管实物试验检测技术及装备领域，具体涉及一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置及方法。
技术介绍
截止2019年，我国西南油气田页岩气井复杂压裂套管变形率接近50％，诸多实践和研究表明，大量套管的变形失效是由于高参数水力压裂导致页岩储层发生相对错动，进而造成水泥环-套管系统在剪切作用下发生变形，导致桥塞、射孔抢等无法下入，严重影响了中石油集团公司产能建设。目前传统的防套变措施包括采用下入高钢级(>140ksi)、大壁厚(>16mm)、旋转下套管、降低水力压裂工艺参数等。专利技术专利CN201611183431.1提出一种多层高强度组合套管，根据现场高强度套管下井试验和测井数据，结果表明，该方法尚不能抵抗地层滑移所产生的载荷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置及方法，通过试验模拟套管-水泥环在剪切载荷作用下的水泥环破碎程度，在同等剪切载荷工况下，建立水泥环破碎程度与套管径向变形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，包括套管(3)，套管(3)外套设有软管(1)，软管(1)与套管(3)间留有用于填充水泥(2)的间隙，软管(1)的两端面上均设置有挡板，挡板连接轴向载荷液压动力系统，软管(1)的上下两侧分别设置有第一径向载荷液压动力系统(8)和第二径向载荷液压动力系统(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，包括套管(3)，套管(3)外套设有软管(1)，软管(1)与套管(3)间留有用于填充水泥(2)的间隙，软管(1)的两端面上均设置有挡板，挡板连接轴向载荷液压动力系统，软管(1)的上下两侧分别设置有第一径向载荷液压动力系统(8)和第二径向载荷液压动力系统(9)。


2.根据权利要求1所述的一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，挡板与软管(1)连接并密封。


3.根据权利要求1所述的一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，挡板包括左挡板(4)和右挡板(5)，左挡板(4)与第一轴向载荷液压动力系统(6)连接，右挡板(5)与第二轴向载荷液压动力系统(7)连接。


4.根据权利要求3所述的一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，左挡板(4)和右挡板(5)同轴设置，第一轴向载荷液压动力系统(6)和第二轴向载荷液压动力系统(7)同轴设置。


5.根据权利要求1所述的一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，软管(1)通过第一径向剪切夹具(12)、第二径向剪切夹具(13)和第三径向剪切夹具(14)固定在第一径向载荷液压动力系统(8)和第二径向载荷液压动力系统(9)之间，第一径向剪切夹具(12)固定在软管(1)上部，第二径向剪切夹具(13)和第三径向剪切夹具(14)固定在软管(1)下部。


6.根据权利要求5所述的一种页岩气井水泥环在剪切载荷下破碎形态分级装置，其特征在于，第二径向剪切...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨尚谕，韩礼红，王建军，潘志勇，路彩虹，王航，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11