[发明专利]一种测试水泥环与套管胶结强度的实验装置及方法

摘要

本发明提供一种测试水泥环与套管胶结强度的实验装置及方法。测试水泥环与套管胶结强度的实验装置包括：釜体，釜体内部包括：模拟地层，与夹持器外壳之间构成围压腔；位于模拟地层内部、与模拟地层同轴相套的套管，并与模拟地层形成水泥环环空；还包括：水泥浆储存罐；加热棒，下入到套管内腔；与围压腔连接的自动围压泵；位于围压腔与自动围压泵之间的围压传感器；高压泵；位于与高压泵与活塞之间的高压泵压力传感器；位于活塞与套管之间的承压块；套管内腔和水泥环环空均插有温度传感器；套管内腔插有内压传感器；水泥环环空插有压力传感器。通过实施本发明，可以模拟不同工况温度和压力条件下的水泥环与套管胶结强度。

主权项

1.一种测试水泥环与套管胶结强度的实验装置，其特征在于，包括：釜体，所述釜体内部包括：模拟地层(8)，与夹持器外壳(7)之间构成围压腔(25)；位于模拟地层(8)内部、与模拟地层(8)同轴相套的套管(22)，并与模拟地层(8)形成水泥环环空(24)；测试水泥环与套管胶结强度的实验装置还包括：水泥浆储存罐(21)，用于向水泥环环空(24)注入水泥浆；加热棒(15)，下入到套管内腔(23)，用于加热加热液至设定温度；与围压腔(25)连接的自动围压泵(5)，用于向模拟地层(8)施加设定围压；位于围压腔(25)与自动围压泵(5)之间的围压传感器(6)，用于采集围压数据；活塞(28)，与套管(22)通过承压块(27)连接，且通过内压口(30)与高压泵(2)连接；高压泵(2)，用于对活塞(28)施加压力；位于与高压泵(2)与活塞(28)之间的高压泵压力传感器(3)，用于采集高压泵压力数据；承压块(27)，用于对套管(22)施加轴向力；套管内腔(23)和水泥环环空(24)均插有温度传感器(13)，用于采集温度数据；套管内腔(23)插有内压传感器(16)，用于采集内压数据；水泥环环空(24)插有压力传感器(17)，用于采集压力数据；分别与加热棒(15)、自动围压泵(5)、高压泵(2)、围压传感器(6)、高压泵压力传感器(3)、多个温度传感器(13)、内压传感器(16)、以及压力传感器(17)连接的计算机(4)，用于控制加热棒(15)加热加热液、控制自动围压泵(5)向模拟地层(8)施加设定围压，控制高压泵(2)对活塞(28)施加压力，采集来自围压传感器(6)的围压数据、来自高压泵压力传感器(3)的高压泵压力数据、来自多个温度传感器(13)的多个温度数据、来自内压传感器(16)的内压数据、以及来自压力传感器(17)的压力数据。