一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置及方法，其中，一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置，包括：用于容纳测试总成的主体结构；所述测试总成包括外层测试管柱、内层测试管柱、以及位于外层测试管柱和内层测试管柱之间的模拟水泥环；所述外层测试管柱内部设有高压流体环空腔；所述内层测试管柱的外部设有高温流体环空腔；所述外层测试管柱上设有射孔孔眼；与所述高温流体环空腔和所述高压流体环空腔相连通的高温高压实验系统；用于检测所述外层测试管柱和所述内层测试管柱之间疲劳破坏情况的疲劳检测单元。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置及方法
本专利技术涉及一套模拟固井疲劳极限的实验装置及方法，主要用于测试在循环高温高压流体作用下固井疲劳极限规律的实验装置及方法。
技术介绍
固井是开采油气过程中的重要作业。固井水泥浆在凝固后会在整口井的纵向上形成一个水力封隔系统，该系统必须在整个油气井寿命期间及报废之后都能够实现有效的层间封隔。在注采作业过程中，由于水泥环受循环高压高温流体的作用极易发生疲劳破坏，导致水泥环中的材料产生滑动错位和微裂隙等缺陷，引起其力学性能也随之发生改变，最终造成宏观结构上的开裂破坏。因此，非常有必要设计一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置及方法，有助于了解该固井水泥环的力学特性及疲劳极限规律，以保证在不同温度及压力下油井水泥强度满足固井要求。
技术实现思路
鉴于上述不足，本专利技术的一个目的是提供一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置及方法，有助于了解该固井水泥环的力学特性及疲劳极限规律，以保证在不同温度及压力下油井水泥强度满足固井要求。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置，其特征在于，包括：/n用于容纳测试总成的主体结构；所述测试总成包括外层测试管柱、内层测试管柱、以及位于外层测试管柱和内层测试管柱之间的模拟水泥环；所述外层测试管柱内部设有高压流体环空腔；所述内层测试管柱的外部设有高温流体环空腔；所述外层测试管柱和内层测试管柱上设有射孔孔眼；/n与所述高温流体环空腔和所述高压流体环空腔相连通的高温高压实验系统；/n用于检测所述外层测试管柱和所述内层测试管柱之间疲劳破坏情况的疲劳检测单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置，其特征在于，包括：
用于容纳测试总成的主体结构；所述测试总成包括外层测试管柱、内层测试管柱、以及位于外层测试管柱和内层测试管柱之间的模拟水泥环；所述外层测试管柱内部设有高压流体环空腔；所述内层测试管柱的外部设有高温流体环空腔；所述外层测试管柱和内层测试管柱上设有射孔孔眼；
与所述高温流体环空腔和所述高压流体环空腔相连通的高温高压实验系统；
用于检测所述外层测试管柱和所述内层测试管柱之间疲劳破坏情况的疲劳检测单元。


2.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述主体结构包括外层环套、以及固定在所述外层环套两端的模拟基座；所述外层测试管柱、内层测试管柱以及模拟水泥环固定在两个所述模拟基座之间。


3.如权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述高温高压实验系统包括：设置于所述主体结构上的压力注入端和高温流体注入端；所述压力注入端与所述高压流体环空腔相连通；所述高温流体注入端与所述高温流体环空腔相连通；所述高温流体注入端设置在所述外层环套的管壁上；所述压力注入端通过连通管穿过所述模拟基座通入所述高压流体环空腔。


4.如权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述疲劳检测单元包括：设置在所述模拟水泥环上的位移传感器和应变传感器；所述位移传感器、应变传感器分别与测试引线相连接；所述测试引线在所述模拟水泥环中延伸，并从所述模拟基座穿出与检测控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宴滨，高德利，辛世琳，王金铎，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11