[发明专利]一种模拟泥岩吸水套管损坏的装置以及模拟方法

摘要

一种模拟泥岩吸水套管损坏的装置以及模拟方法。主要为了模拟在向泥岩层注水过程中，泥岩吸水膨胀，会产生一个向各个方向膨胀的应力，对在地层中的井筒产生挤压，而形成套管损坏的过程。其特征在于：该装置由人造泥岩、井筒、密封钢板、压力传感器以及注水装置组成；将井筒内壁水平方向射开一螺纹孔用于固定压力传感器，压力传感器的信号输出端通过电缆连接到外部的显示电路上。用配置好的泥岩将井筒外壁胶结住，在泥岩外部环绕一层密封钢板，形成一个抗压密封的装置，在该装置的外壁呈90o角方向射开一个螺纹孔，外接注水管线与注水装置相连，泥岩吸水蠕变后，对套管产生非均匀载荷，最大水平地应力与由现场数据获得的最小水平地应力的作用下，等效破坏载荷达到套管的屈服强度时，套管发生破坏，从而模拟泥岩吸水套管损坏。

主权项

1.一种模拟泥岩吸水套管损坏的装置，包括人造泥岩（2）和井筒（3），其特征在于：所述装置还包括密封钢板（1）、螺纹孔（4）、电缆（5）、压力传感器（6）以及注水装置；井筒（3）为从井口到井底的筒状四壁，井筒（3）的内径规格为5cm，壁厚5mm，长度为30cm；将井筒内壁水平方向射开一压力传感器固定螺纹孔用于固定压力传感器（6），压力传感器的信号输出端通过电缆（5）连接到外部的显示电路上；人造泥岩（2），长为30cm、宽为20cm、高为30cm；人造泥岩（2）为一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相同；泥岩（2）位于井筒（3）的外壁，在所述泥岩外部环绕密封钢板（1）；沿所述井筒的轴向方向开有一个螺纹孔（4），外接注水管线（12）与注水装置相连；所述注水装置为自动补水装置，包括电磁阀（8）、水箱（11）、液位探测器（10）、水泵（9）、注水管线（12）以及高低液位声光报警器（7）。