【技术实现步骤摘要】
一种测试油气井水泥环-地层界面力学性能和密封性能的装置及方法
本专利涉及石油与天然气钻采工程
，具体是一种测试油气井水泥环-地层界面力学性能和密封性能的装置及方法。
技术介绍
高温高压深部油气井水泥环面临着高温、高压以及后续生产工况下产生的温度、压力变化等复杂条件，容易引起水泥环的完整性失效，从而导致地层流体泄漏、串流及井筒环空带压，给油气井安全生产带来严重影响，尤其高温高压高含硫气井。然而，文献数据表明：水泥环界面力学性能及密封性能是作为衡量水泥环完整性的主要因素，其完整性好坏直接影响油气井的使用寿命和开发效益。因此，研究水泥环界面力学性能及密封性能及其影响因素对高温高压深部油气井水泥环完整性的准确评价具有重要意义。油气井水泥环界面包括套管-水泥环界面(该领域定义为第一界面)和水泥环-地层界面(该领域定义为第二界面)。截止目前，国内外学者基于理论和实验的方法，在套管-水泥环界面完整性方面开展了诸多研究，主要包括套管-水泥环界面胶结强度及密封性能。然而，针对水泥环-地层界面力学性能及密封性能及其对水泥环...
【技术保护点】
1.一种测试油气井水泥环-地层界面力学性能和密封性能的装置，其特征在于，装置主要包括：环氧树脂(1)、柱状地层岩心(2)、带母螺纹的连接套(3)、第一套筒(4)、第一夹持端(5)、水泥塞(7)、带单向的带单向阀的高压管线(8)、第二套筒(9)、第二夹持端(10)、第一公接头(11)、第二共接头(12)、水泥环-地层界面(13)、第一端面(14)、第二端面(15)，其中，其中，第一套筒(4)左端和右端分别为第一公接头(11)和第一夹持端(5)，第一套筒(4)里面浇筑有水泥浆并侯凝形成的水泥塞(7)；第二套筒(9)左端和右端分别为第二夹持端(10)和第二公接头(12)，柱状地层...
【技术特征摘要】
1.一种测试油气井水泥环-地层界面力学性能和密封性能的装置，其特征在于，装置主要包括：环氧树脂(1)、柱状地层岩心(2)、带母螺纹的连接套(3)、第一套筒(4)、第一夹持端(5)、水泥塞(7)、带单向的带单向阀的高压管线(8)、第二套筒(9)、第二夹持端(10)、第一公接头(11)、第二共接头(12)、水泥环-地层界面(13)、第一端面(14)、第二端面(15)，其中，其中，第一套筒(4)左端和右端分别为第一公接头(11)和第一夹持端(5)，第一套筒(4)里面浇筑有水泥浆并侯凝形成的水泥塞(7)；第二套筒(9)左端和右端分别为第二夹持端(10)和第二公接头(12)，柱状地层岩心(2)通过环氧树脂(1)与第二套筒(9)牢牢粘结在一起；第一套筒(4)和第二套筒(9)的外径相等；带母螺纹的连接套(3)可通过第一公接头(11)和第二公接头(12)将第一套筒(4)和第二套筒(9)连接在一起，且在第一套筒(4)的第一端面(14)与第二套筒(9)的第二端面(15)之间产生接触压力，用于防止第一套筒(4)内水泥浆浇筑及侯凝过程中液体泄漏；第一套筒(4)内水泥浆在侯凝过程中与第二套筒(9)内柱状地层岩心(2)形成水泥环-地层界面(13)；水泥塞(7)和柱状地层岩心(2)的轴向长度相等，水泥塞(7)和柱状地层岩心(2)的轴向长度与第一套筒(4)和第二套筒(9)内径之比均大于(10)，确保水泥环-地层界面(13)抗拉强度远低于水泥塞(7)与第一套筒(4)之间的界面剪切力及柱状地层岩心(2与第二套筒(9之间的界面剪切力；压力表(16及位于第一套筒(4)中心位置的带单向阀的高压管线(8)用于检测水泥环-地层界面(13)密封性能；第一夹持端(5)和第二夹持端(10)用于检测水泥环-地层界面(13)之间的抗拉强度、抗剪强度。
2.根据权利要求1所述的装置而提出的一种测试油气井水泥环-地层界面力学性能和密封性能的方法，其特征在于，所述的测试油气井水泥环-地层界面力学性能和密封性能的方法包括以下步骤：
步骤一：固定柱状地层岩心(2)在第二套筒(9)的中心位置，向柱状地层岩心(2)与第二套筒(9)之间的环空浇筑环氧树脂(1)，将柱...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓宽海，王效明，衣德强，巨亚锋，马得华，谢鹏飞，谢义翔，楼超，郝挺，林元华，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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