[实用新型]一种固井水泥石试样性能评价装置

说明书

一种固井水泥石试样性能评价装置，包括筒体外壳、底座、顶盖、注液柱，其中筒体外壳为中空圆筒状结构，其底部螺纹旋接有底座；底座顶面中部设置有螺纹接头；顶盖经螺纹旋装在筒体外壳上方；注液柱竖直穿过顶盖伸入筒体外壳、底座和顶盖组成的密闭容器中，并旋接在底座顶面的螺纹接头上；水泥石试样成模后可直接使用底座中内置的液压组件对其进行加压测试其胶结强度，使得测试过程更加简便，收集到的结果更加准确，承压环和应变测试组件可对水泥浆液面的变化进行有效监测，结合装置中如水泥浆所处夹层本身的尺寸规格数据，提高了收集到的水泥石试样尺寸数据的准确度。

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气开发技术领域，具体是一种固井水泥石试样性能评价装置。

背景技术

固井水泥是固井作业中的重要组成，用于对井下套管进行固定和支撑，其强度性能直接关系到固井作业的质量，因此对固井水泥性能的评价测试就成为了固井工程中的重点。

传统测试方法中，一般是直接使用养护得到的水泥石试样放置在压力测试设备上测试抗压强度，无法准确反映成模后的水泥环与套管胶结作用的情况，难以作为水泥浆设计的依据；因此，现在发展出了对于测试胶结强度进行测试的实验装置，但在目前的此类装置中，大多数结构较为复杂，水泥浆成模的装置和胶结测试装置分开存在，测试时需进行转移，操作过程繁琐。

另外，对于胶结强度的测试往往还需要依靠样品的受力情况和试样的尺寸数据共同确定，其中受力情况多采用压力源和传感器共同作用的方式对试样进行收集，而对样品的尺寸的测定多为受力情况测试完成后取出样品进行测量，样品在受力测试中受力出现的破损将对尺寸的量引入误差，使得从胶结强度测试装置中取出试样进行测量尺寸得到的数据不准确。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种固井水泥石试样性能评价装置，可实现对水泥石样品尺寸和胶结强度的简便准确测试，其具体方案如下：

本实用新型提供的技术方案是，提供一种固井水泥石试样性能评价装置，包括筒体外壳、底座、顶盖、注液柱，其中，筒体外壳为中空圆筒状结构，其底部螺纹旋接有底座；底座顶面中部设置有螺纹接头；顶盖经螺纹旋装在筒体外壳上方；注液柱竖直穿过顶盖伸入筒体外壳、底座和顶盖组成的密闭容器中，并旋接在底座顶面的螺纹接头上。

进一步的，所述注液柱内部设有空心管，表侧面上套有模拟套管，模拟套管下方注液柱的表侧面上径向环绕设置有连通内部空心管和外部的出液孔，注液柱套设模拟套管之后的外径与底座顶面的螺纹接头的外径相等。

进一步的，所述底座内部设置有液压组件，底座顶面的螺纹接头上套设有底部支撑环，液压组件中竖直延伸出两组以上的液压活塞杆间隔支撑在底部支撑环下方；液压组件还经穿过底座的控制数据线与外部中控系统电连接。

进一步的，所述底部支撑环为塑性材料制成，其在水平面上投影的形状和面积与筒体外壳和注液柱夹缝空间在水平面上投影的形状和面积相同。

进一步的，所述底部支撑环顶面的竖直高度在出液孔的竖直高度以下。

进一步的，所述注液柱内部空心管上设有缩径口，缩径口上方的空心管段管径大于缩径口下方的空心管段管径；缩径口上方的空心管中还设置有由塑性材料制成的分隔塞。

进一步的，所述注液柱顶部设置有注液柱顶盖，注液柱顶盖中部设置有注液孔；注液柱外部还设有进口阀，进口阀经依次穿过注液柱顶盖和注液柱的内埋管线连接至注液柱内部的空心管中，内埋管线与空心管的接口竖直高度低于缩径口的竖直高度。

进一步的，所述出液孔上方还设置有与底部支撑环水平面投影形状和面积相同的承压环，承压环顶面间隔设置有两组以上的活动撑杆。

进一步的，所述顶盖内置应变测试组件，应变测试组件中的应力测试部分分别与全部的活动撑杆接触；应变测试组件经延伸出顶盖的应力数据线与外部中控系统电连接。