【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储气库老井封堵测试，具体的是一种井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置。
技术介绍
1、在利用老井建设储气库的过程中需要封堵老井，在封堵老井时，水泥浆是在井筒内形成封堵水泥塞的重要材料，水泥塞在井下高温高压及储气库注采运行工况条件下，给老井封堵质量提出了较大的挑战，封堵过程中锻铣长度及水泥塞厚度的确定直接影响储气库老井封堵实施效果。
2、目前的水泥塞胶结测试装置使用条件较为单一，模拟工况简单，并未考虑储层底部的压力波动状态对胶结强度测试的影响。同时根据相关领域的学者研究，水泥塞的胶结强度可以划分为剪切胶结强度和拉伸胶结强度。水泥塞形成的胶结面在复杂井筒条件下，不一定呈现出剪切破坏的形式。目前公开的室内水泥石胶结强度测试的装置中采用的主流方法为“顶出法”，主要研究的水泥塞胶结强度测试集中在水泥塞的剪切强度测试，不具备广泛的适用性。
技术实现思路
1、为了测量井筒封堵用水泥塞的剪切胶结强度和拉伸胶结强度，本专利技术提供了一种井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，所述井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置不但可以测试水泥塞的剪切胶结强度，还可以测试水泥塞的拉伸胶结强度。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，包括试样筒以及上下设置的主顶杆和试样板，主顶杆外套设置有筒形的副顶杆，试样筒内能够形成环形的水泥塞空腔，将水泥浆注入所述水泥塞空腔后能够形成环形的水泥塞，水泥塞的下端面能够与试样板
4、本专利技术的有益效果是：
5、1、不但可以测试水泥塞的剪切胶结强度，还可以测试水泥塞的拉伸胶结强度，以综合对比水泥塞的胶结强度。
6、2、进行水泥塞胶结层位的原位胶结强度测试时，除模拟水泥塞通常存在的温压胶结环境外，还可模拟水泥底部所受的压力波动对胶结强度测试的影响。
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1.一种井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，所述井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置包括试样筒(20)以及上下设置的主顶杆(2)和试样板(8)，主顶杆(2)外套设置有筒形的副顶杆(3)，试样筒(20)内能够形成环形的水泥塞空腔，将水泥浆注入所述水泥塞空腔后能够形成环形的水泥塞(10)，水泥塞(10)的下端面能够与试样板(8)的上表面胶结，水泥塞(10)的外周面能够与试样筒(20)的内周面胶结，水泥塞(10)的上端面能够与副顶杆(3)抵接，主顶杆(2)能够使试样板(8)相对于水泥塞(10)向下移动，副顶杆(3)能够使水泥塞(10)相对于试样筒(20)向下移动。
2.根据权利要求1所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，主顶杆(2)和试样板(8)之间连接有内支撑柱(4)，主顶杆(2)、内支撑柱(4)、副顶杆(3)和试样筒(20)均为直立状态，所述水泥塞空腔位于试样筒(20)和内支撑柱(4)之间，主顶杆(2)和内支撑柱(4)之间设置有第一压力传感器(14)，副顶杆(3)的下表面设置有第二压力传感器(26)。
3.根据权利要求2所述的
4.根据权利要求3所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，试样板(8)的外径等于试样筒(20)的内径，试样板(8)的上表面与试样筒(20)的下端面齐平，副顶杆(3)的下端的外径等于试样筒(20)的内径，副顶杆(3)的下端面与试样筒(20)的上端面齐平。
5.根据权利要求1所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，主顶杆(2)和副顶杆(3)的上端连接有上驱动机构(1)，上驱动机构(1)能够独立的驱动主顶杆(2)和副顶杆(3)向下移动，副顶杆(3)的下端设置有水泥浆注入孔(13)，水泥浆注入孔(13)与所述水泥塞空腔连通。
6.根据权利要求1所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，所述井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置还包括密封釜，所述密封釜含有上下连接的密封釜盖(11)和密封釜体(9)，密封釜体(9)内含有容纳空腔，密封釜盖(11)内设置有上安装通孔，密封釜体(9)内设置有下安装通孔。
7.根据权利要求6所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，试样筒(20)位于所述容纳空腔内，试样筒(20)的上端与密封釜盖(11)密封连接，试样筒(20)的下端与密封釜体(9)密封连接，试样筒(20)与所述密封釜之间形成围压腔(24)，密封釜体(9)的侧壁上设置有围压注入孔(15)，围压注入孔(15)外连接有围压注入泵(16)，密封釜体(9)的侧壁的内表面设置有第四压力传感器(22)和温度传感器(23)。
8.根据权利要求6所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，副顶杆(3)的下端能够位于密封釜盖(11)的上安装通孔内，副顶杆(3)的下端能够与密封釜盖(11)的上安装通孔密封连接，试样板(8)能够位于密封釜体(9)的下安装通孔内，试样板(8)能够与密封釜体(9)的下安装通孔间隙配合。
9.根据权利要求6所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，所述井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置还包括上下连接的下顶杆(7)和下驱动机构(25)，试样板(8)与下顶杆(7)上下连接，下顶杆(7)的轴线与主顶杆(2)的轴线重合，下顶杆(7)的上端的外径等于试样板(8)的外径，下顶杆(7)的上端能够位于密封釜体(9)的下安装通孔内，下顶杆(7)的上端能够与密封釜体(9)的下安装通孔密封连接，下驱动机构(25)能够依次通过下顶杆(7)和试样板(8)给水泥塞(10)施加载荷。
10.根据权利要求9所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，所述井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置还包括上下连接的外保护罩(5)和下支撑罩(6)，所述密封釜位于外保护罩(5)内，主顶杆(2)和副顶杆(3)均穿过外保护罩(5)的上部，下顶杆(7)穿过下支撑罩(6)的上部，下驱动机构(25)位于下支撑罩(6)内。
...【技术特征摘要】
1.一种井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，所述井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置包括试样筒(20)以及上下设置的主顶杆(2)和试样板(8)，主顶杆(2)外套设置有筒形的副顶杆(3)，试样筒(20)内能够形成环形的水泥塞空腔，将水泥浆注入所述水泥塞空腔后能够形成环形的水泥塞(10)，水泥塞(10)的下端面能够与试样板(8)的上表面胶结，水泥塞(10)的外周面能够与试样筒(20)的内周面胶结，水泥塞(10)的上端面能够与副顶杆(3)抵接，主顶杆(2)能够使试样板(8)相对于水泥塞(10)向下移动，副顶杆(3)能够使水泥塞(10)相对于试样筒(20)向下移动。
2.根据权利要求1所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，主顶杆(2)和试样板(8)之间连接有内支撑柱(4)，主顶杆(2)、内支撑柱(4)、副顶杆(3)和试样筒(20)均为直立状态，所述水泥塞空腔位于试样筒(20)和内支撑柱(4)之间，主顶杆(2)和内支撑柱(4)之间设置有第一压力传感器(14)，副顶杆(3)的下表面设置有第二压力传感器(26)。
3.根据权利要求2所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，主顶杆(2)的轴线、内支撑柱(4)的轴线、副顶杆(3)的轴线、试样筒(20)的轴线和试样板(8)的轴线重合，试样筒(20)的内表面设置有第三压力传感器(21)，主顶杆(2)的直径等于内支撑柱(4)的直径，主顶杆(2)的直径小于试样板(8)的直径。
4.根据权利要求3所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，试样板(8)的外径等于试样筒(20)的内径，试样板(8)的上表面与试样筒(20)的下端面齐平，副顶杆(3)的下端的外径等于试样筒(20)的内径，副顶杆(3)的下端面与试样筒(20)的上端面齐平。
5.根据权利要求1所述的井筒封堵用水泥塞胶结强度原位测试装置，其特征在于，主顶杆(2)和副顶杆(3)的上端连接有上驱动机构(1)，上驱动机构(1)能够独立的驱动主顶杆(2)和副顶杆(3)向下移动，副顶杆(3)的下端设置有水泥浆注入孔(13)，水泥浆注入孔(13)与所述水泥塞空腔连通。
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【专利技术属性】
技术研发人员：付盼，夏焱，路立君，金根泰，李景翠，万继方，刘天恩，张弘，戴鹍，关跃阳，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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