[发明专利]一种固井界面粘结力测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油装备技术领域，尤其涉及一种固井界面粘结力测定装置。

背景技术

在油气田开发的过程中，钻井作业完成之后需要进行固井作业，以保证后期油气开采的正常进行。其中，固井水泥环与地层之间的粘结力大小和固井水泥环与套管之间的粘结力大小，对于保持套管环空的密封完成性具有至关重要的作用。

示例的，如果固井水泥环与地层之间的粘结力太小，如果小于水泥浆冷凝过程中的硬化收缩应力，则容易在地层和固井水泥环之间形成微间隙，地层和固井水泥环之间一旦形成微间隙，将会导致固井效果大大降低。

示例的，如果固井水泥环与套管之间的粘结力太小，如果固井水泥环与套管之间的粘结力小于该油气井生产过程中因套管内压或热应力导致套管交替收缩和膨胀而产生的使套管外壁径向界面的压力，将会导致套管和固井水泥环之间产生微间隙。或者在钻井施工过程中，由于操作不当致使套管承受的轴向力大于套管与固井水泥环之间的粘结力，将会导致套管和固井水泥环之间在纵向上脱离。

因此，对于准确测定固井水泥环与地层之间的粘结力大小和固井水泥环与套管之间的粘结力大小，对于避免固井水泥环与地层之间和固井水泥环与套管之间形成微间隙至关重要。已有技术中提供的用于评定固井水泥环与地层之间的粘结力大小和固井水泥环与套管之间的粘结力大小的方法主要包括两种，分别是测井评价方法和界面胶结强度评价方法。其中，测井评价方法是利用水泥胶结评价测井仪以声波测井的方法评价胶结质量，但是，水泥胶结评价测井仪只能测量胶结分布情况。其中，界面胶结强度评价方法属于常用的实验室固井界面质量测定方法，通常通过测量水泥与胶结筒之间的剪切强度，并以剪切强度评价固井水泥环与井壁的胶结强度，这种评价固井界面胶结强度的方法只能测量胶结面的剪切强度，无法测量径向拉伸的粘结强度，与实际的固井水泥环与地层之间和固井水泥环与套管之间的失效情况不符。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种固井界面粘结力测定装置，旨在实现实验室内准确测定固井水泥环与地层之间和固井水泥环与套管之间的轴向粘结力和径向粘结力，为现场固井作业提供可靠的理论依据，有助于避免固井水泥环与地层之间和固井水泥环与套管之间形成微间隙，提高钻井作业过程和采油作业过程的安全生产。

本发明提供一种固井界面粘结力测定装置，所述固井界面粘结力测定装置包括基座、A型界面粘结力测量模具、B型界面粘结力测量模具、C型界面粘结力测量模具、长挡板和短挡板；所述基座包括底板和设置在所述底板两侧的左侧板、右侧板，所述底板、所述左侧板和所述右侧板相互配合形成用于安装所述A型界面粘结力测量模具、所述B型界面粘结力测量模具、所述C型界面粘结力测量模具的容置空间；所述左侧板和所述右侧板上对称设置有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽用于安装所述长挡板和所述短挡板，所述长挡板和所述短挡板分别与所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽相互配合用于将所述A型界面粘结力测量模具、所述B型界面粘结力测量模具、所述C型界面粘结力测量模具固定在所述容置空间内。

本发明提供的固井界面粘结力测定装置至少具有如下有益效果：

本发明提供的固井界面粘结力测定装置，其底板、左侧板和右侧板相互配合形成容置空间，左侧板和所述右侧板上对称设置有第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽与长挡板和短挡板相互配合，分别将A型界面粘结力测量模具、B型界面粘结力测量模具、C型界面粘结力测量模具安装在该容置空间内，在通过分别向A型界面粘结力测量模具、B型界面粘结力测量模具、C型界面粘结力测量模具内注入水泥浆或人造岩心，可以实现在实验室内准确测定固井水泥环与地层之间和固井水泥环与套管之间的轴向粘结力和径向粘结力，为现场固井作业提供可靠的理论依据，有助于避免固井水泥环与地层之间和固井水泥环与套管之间形成微间隙，提高钻井作业过程和采油作业过程的安全生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的固井界面粘结力测定装置100的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种固井界面粘结力测定装置200的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的再一种固井界面粘结力测定装置300的结构示意图；