[发明专利]利用多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置进行评价的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固井技术领域，特别是涉及一种利用多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置进行水泥浆沉降稳定性评价的方法。

背景技术

在固井实践中，水泥浆在井下沉降时的不稳定性对固井质量常常会产生不良影响，尤其在定向井和水平井中，由于高温高压及高井斜的影响加剧了油井水泥浆在候凝期间析出更多的“自由水”，并在水泥柱顶部积聚，在环形空间形成通道，导致气窜现象的发生。同时，由于重力作用水泥浆沉降所引起的密度分布不均，上部水泥浆密度降低，引起水泥石与地层及套管之间胶结强度下降，从而影响水泥对环空有效封固。目前用于评价水泥浆沉降稳定性的方法是将水泥浆置于量筒内静置，测定分层后“游离水”的高度以及不同高度的密度来评价其稳定性。但是，该测量方法的没有考虑到温度、压力、井斜的影响，其测试条件与井下实际条件相差甚远，往往在常温常压下测量出“游离水”很小的水泥浆体系，在高温高压条件下却产生大量的自由水；从而影响真实评价数据。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用多筒式水泥浆沉降稳定性评 价装置进行水泥浆沉降稳定性评价的方法，其能满足对不同水泥浆体系在不同井斜角下的稳定性评价，数据准确。

为此，本发明的技术方案如下：

利用多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置进行水泥浆沉降稳定性评价的方法，该多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置包括支架、实验筒和活动胶塞，所述实验筒包括内管、外管和底座；所述内管由两个等直径的金属半圆筒组成；所述外管包覆在内管外侧，是钢丝编织硅胶管；所述底座设置于实验筒底部，与外管形成密封；所述实验筒下部侧壁上还设有连接口，连接口外接阀门；所述活动胶塞与实验筒的内腔匹配使用；所述实验筒以可拆卸的方式固定在所述支架上，同时，实验筒能自由旋转并在支架上显示旋转角度；

利用所述多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置进行水泥浆沉降稳定性评价的方法，包括如下步骤：

1)将水泥浆置于实验筒(1)中，活动胶塞(8)插入其内腔，将实验筒(1)密封；调节所述实验筒(1)的旋转角度至实验需要角度，固定、静置；

2)利用移液管或注射器将水泥浆上层的清液移出，测量其体积；

3)打开所述连接口(7)处外接的阀门，推动活动胶塞(8)将水泥浆压出，测试不同位置水泥浆的密度；评价水泥浆的沉降稳定性。

对于该多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置：

优选，所述实验筒有两个或多个。

进一步，所述实验筒通过固定夹安装在支架上，所述固定夹由固定连接为一体的夹体和紧固连接杆组成，所述支架的侧壁上设有安装孔，所述紧固连接杆远离夹体一侧通过螺纹连接在该安装孔内；所述实验筒夹在夹体内，旋转调 节实验筒的角度。再进一步，所述紧固连接杆上还设有指针；所述指针与实验筒同步旋转；与指针对应的支架侧壁上设有半圆仪，用于读数。

进一步，所述实验筒通过固定夹安装在支架上，所述固定夹由夹体和紧固连接杆组成，所述紧固连接杆固定在支架上，夹体设置于所述紧固连接杆上，夹体在紧固连接杆上能自由旋转。再进一步，所述紧固连接杆上还设有指针；所述指针与夹体同步旋转；与指针对应的支架侧壁上设有用于读数的半圆仪。

优选，该多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置还包括手提器，对应的，所述支架顶部设有预留孔，所述手提器与预留孔配套使用，方便该多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置位置的移动。

优选，所述手提器底部为钩状，或手提器的侧壁设有与预留孔内的螺纹相匹配的螺纹，或者手提器为T状，其横边能弯折或张开。

该多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置，结构简单，操作简便，利用该多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置进行水泥浆沉降稳定性评价的方法得到的数据准确性高，能够根据现场井实际井斜，在相同压力、温度条件下同时测得不同水泥浆体系的沉降稳定性能，并根据其测量结果优选水泥浆体系。同时，也能够测得同一种水泥浆体系在相同温度、压力条件下，不同倾斜角的水泥浆沉降稳定性，为提高固井质量提供可靠数据，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为多筒式水泥浆沉降稳定性评价装置的整体结构示意图；

图2为实验筒的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。