一種固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備，其包括測(cè)試氣源和水泥石容器，所述水泥石容器的進(jìn)氣管道與測(cè)試氣源連接，所述進(jìn)氣管道上設(shè)置有第一壓力表，所述出氣管道上設(shè)置有第一流量計(jì)，所述水泥容器設(shè)置有容納水泥石的第一腔體，所述第一腔體的壁體為彈性材料，所述第一腔體與分別所述進(jìn)氣管道和出氣管道連通，所述第一腔體設(shè)置在第二腔體內(nèi)，所述第一腔體與第二腔體之間形成所述密封腔室，所述密封腔室連接有對(duì)其內(nèi)部加壓的高壓氣源；或所述第一腔體處于密封箱體內(nèi)，所述密封箱體連接有對(duì)其內(nèi)部加壓的高壓氣源。本發(fā)明的固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)固井水泥石自修復(fù)效果的評(píng)價(jià)，裝置操作簡(jiǎn)便、安全可靠，實(shí)驗(yàn)周期短。
【專利說(shuō)明】一種固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固井水泥石的測(cè)試設(shè)備，尤其涉及一種固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在油田固井過(guò)程中，通過(guò)高壓固井泵將混配后的油井水泥漿泵入套管與地層的環(huán)空間隙，水泥漿候凝形成水泥環(huán)，保證套管與地層膠結(jié)界面良好，但在油氣井測(cè)試投產(chǎn)后，必然要經(jīng)歷各種試井、測(cè)試和投產(chǎn)作業(yè)，使套管和水泥環(huán)受到溫度、壓力等因素大幅度變化的影響，不可避免地對(duì)固井水泥環(huán)的封隔性能產(chǎn)生破壞，即在膠結(jié)界面產(chǎn)生微間隙和微裂縫，從而形成井下地層流體(特別是天然氣)的竄流通道，造成層間封隔失效。目前解決油氣井地層流體竄流問(wèn)題的基本方法是采用成本昂貴的擠水泥修井的修復(fù)方法，但成功率較低，有些油井在施工過(guò)程中會(huì)發(fā)生事故。
[0003]為解決油氣井的竄流問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外研究和運(yùn)用了大量防竄水泥漿體系和專用技術(shù)，但由于產(chǎn)生微間隙和微裂縫的原因比較復(fù)雜，無(wú)論采取各種措施都很難避免，預(yù)防和處理的難度較大。各個(gè)研究機(jī)構(gòu)通過(guò)研究油氣井固井水泥環(huán)的自修復(fù)機(jī)理和技術(shù)，建立了一種能夠?qū)叹喹h(huán)微裂縫和微間隙進(jìn)行即時(shí)修復(fù)的機(jī)制，即無(wú)論何時(shí)、何種原因產(chǎn)生的氣竄通道都能夠得到及時(shí)有效、動(dòng)態(tài)自動(dòng)修復(fù)的機(jī)制，始終保證天然氣井水泥環(huán)的封固有效性，從一個(gè)新的技術(shù)角度解決油氣井層間封隔質(zhì)量和耐久性的技術(shù)難題。但是，目前國(guó)內(nèi)固井水泥環(huán)自修復(fù)技術(shù)尚處于起步階段，而該類型水泥石自修復(fù)能力的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置亦處于研究探索階段，并無(wú)完善成熟的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置對(duì)自修復(fù)水泥漿體系進(jìn)行篩選與評(píng)價(jià)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的水泥石自修復(fù)能力的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置亦處于研究探索階段，并無(wú)完善成熟的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置對(duì)自修復(fù)水泥漿體系進(jìn)行篩選與評(píng)價(jià)的問(wèn)題，從而提出提供一種適用于固井水泥漿自修復(fù)能力評(píng)價(jià)的裝置。
[0005]本發(fā)明提供一種固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備，其包括測(cè)試氣源和水泥石容器，所述水泥石容器的進(jìn)氣管道與測(cè)試氣源連接，所述進(jìn)氣管道上設(shè)置有第一壓力表，所述出氣管道上設(shè)置有第一流量計(jì)，所述水泥容器設(shè)置有容納水泥石的第一腔體，所述第一腔體的壁體為彈性材料，所述第一腔體與分別所述進(jìn)氣管道和出氣管道連通，
[0006]所述第一腔體設(shè)置在第二腔體內(nèi)，所述第一腔體與第二腔體之間形成所述密封腔室，所述密封腔室連接有對(duì)其內(nèi)部加壓的高壓氣源；
[0007]或所述第一腔體處于密封箱體內(nèi)，所述密封箱體連接有對(duì)其內(nèi)部加壓的高壓氣源。
[0008]優(yōu)選地，所述第一腔體為筒體狀腔體，所述筒體狀腔體的一端與所述進(jìn)氣管道連通，另一端與所述出氣管道相通。
[0009]優(yōu)選地，所述第一腔體和第二腔體均為筒體狀腔體，所述密封腔室為環(huán)形空間，
[0010]優(yōu)選地，所述密封腔室通過(guò)管道與加壓泵連接。。
[0011]優(yōu)選地，所述水泥石容器包括進(jìn)口端蓋、出口端蓋、進(jìn)口密封堵頭和出口密封堵頭，所述進(jìn)口端蓋、進(jìn)口密封堵頭、第一腔體和出口端蓋依次順序設(shè)置，所述第二腔體的兩端分別與進(jìn)口端蓋和出口端蓋連接，所述兩個(gè)密封堵頭設(shè)置有與第一腔體連通的通孔，所述兩個(gè)密封堵頭的外表面緊貼第二腔體的內(nèi)壁，所述兩個(gè)密封堵頭分別擠壓進(jìn)口端蓋和出口端蓋的內(nèi)偵U。
[0012]優(yōu)選地，所述進(jìn)口密封堵頭和出口密封堵頭靠近第一腔體的一端設(shè)置有環(huán)狀凸起，所述環(huán)狀凸起延伸至第一腔體內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，所述水泥石容器包括位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整水泥石在第一腔體所處位置。
[0014]優(yōu)選地，所述位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定堵桿和調(diào)節(jié)堵桿，
[0015]所述固定堵桿的一端固定于進(jìn)口端蓋，另一端穿過(guò)進(jìn)口密封堵頭進(jìn)入第一腔體內(nèi)，
[0016]所述調(diào)節(jié)堵桿穿過(guò)出口端蓋和出口密封堵頭進(jìn)入第一腔體內(nèi)，所述調(diào)節(jié)堵桿設(shè)置與出口端蓋相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)堵桿調(diào)整所述螺紋結(jié)構(gòu)調(diào)整伸入第一腔體內(nèi)的長(zhǎng)度。
[0017]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)堵桿伸長(zhǎng)第一腔體內(nèi)的一端設(shè)置有擋塊。
[0018]優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備還包括溫度調(diào)節(jié)裝置，所述水泥石容器設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)。
[0019]優(yōu)選地，所述溫度調(diào)節(jié)裝置為加熱箱、烘箱、恒溫箱或加熱爐。
[0020]優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備還包括溫度調(diào)節(jié)裝置，所述水泥石容器設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)，
[0021]所述溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置有所述密封箱體，所述水泥石容器設(shè)置在所述密封箱體內(nèi)。
[0022]優(yōu)選地，所述測(cè)試氣源包括氣瓶，所述氣瓶通過(guò)所述進(jìn)氣管道與所述水泥石容器連接，在所述進(jìn)氣管道上還設(shè)置有閥門。
[0023]優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述第一壓力表的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接，所述第一流量計(jì)的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接。
[0024]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣管道上安裝有第二流量計(jì)，所述出氣管道上安裝有第二壓力表，所述第二壓力表的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接，所述第二流量計(jì)的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接。
[0025]優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備還包括尾氣燃燒裝置，所述尾氣燃燒裝置與所述出氣管道連接。
[0026]與有關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果如下:
[0027]本發(fā)明的固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)固井水泥石自修復(fù)效果的評(píng)價(jià)；可實(shí)現(xiàn)固井自修復(fù)材料的篩選；所用模擬氣體可根據(jù)實(shí)際油氣藏組分進(jìn)行調(diào)整；裝置操作簡(jiǎn)便、安全可靠；實(shí)驗(yàn)周期短；適用于各種固井水泥漿體系。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備的示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的水泥石容器的示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明測(cè)試?yán)齀的出口壓力曲線及流量曲線的示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明測(cè)試?yán)?的出口壓力曲線及流量曲線的示意圖；
[0032]附圖標(biāo)記:1-氣瓶，2-水泥石容器，21-第一腔體，22-第二腔體，221-管道接頭，23-環(huán)形空間，24-進(jìn)口端蓋，25-出口端蓋，26-進(jìn)口密封堵頭，27-出口密封堵頭，28-固定堵桿，29-調(diào)節(jié)堵桿，291-調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤，292-擋塊，3-進(jìn)氣管道，31-第一壓力表，32-第二流量計(jì)，33-第一閥門，34-第三閥門，4-出氣管道，41-第一流量計(jì)，42-第二壓力表，43-第四閥門，5-溫度調(diào)節(jié)裝置，6-加壓泵，61-第二閥門，7-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，8-尾氣燃燒裝置，9-水泥石

【具體實(shí)施方式】
[0033]下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備，其包括測(cè)試氣源和水泥石容器2，水泥石容器2的進(jìn)氣管道3與測(cè)試氣源連接，進(jìn)氣管道3上設(shè)置有第一壓力表31，出氣管道4上設(shè)置有第一流量計(jì)41，水泥容器設(shè)置有容納水泥石9的第一腔體21，第一腔體21的壁體為彈性材料，第一腔體21與分別進(jìn)氣管道3和出氣管道4連通。這樣可以將固井用的水泥石9放入第一腔體21內(nèi)，然后用力塞緊，防止模擬氣體從水泥石9與第一腔體21的壁體之間的縫隙間通過(guò)，而且第一腔體21的壁體采用彈性材料，水泥石9塞緊后，彈性材料緊緊地包裹著水泥石9，則很好防止此問(wèn)題的發(fā)生。進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，測(cè)試氣源內(nèi)的模擬氣體經(jīng)進(jìn)氣管道3進(jìn)入第一腔體21，并從水泥石9自有的裂縫或間隙通過(guò)，然后經(jīng)出氣管道4排出。第一壓力表31可以測(cè)量模擬氣體進(jìn)入水泥石容器2前的壓力，并可調(diào)節(jié)進(jìn)入水泥石容器2的壓力大小，使進(jìn)入水泥石容器2的氣體壓力處于一個(gè)適宜的范圍。第一流量計(jì)41可以檢測(cè)經(jīng)過(guò)第一腔體21的氣體流量，當(dāng)水泥石9發(fā)生自修復(fù)時(shí)，第一流量計(jì)41檢測(cè)到的模擬氣體流量逐漸變小，直至堵死，第一流量計(jì)41檢測(cè)不到模擬氣體的流量。
[0035]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖2所示，第一腔體21為筒體狀腔體，如橡膠筒，筒體狀腔體的一端與進(jìn)氣管道3連通，另一端與出氣管道4相通。第一腔體21也可以選用其它形狀的腔體。
[0036]由于模擬氣體從水泥石9與第一腔體21之間的縫隙間通過(guò)，影響水泥石9的測(cè)試效果，為此還可以在第二腔體22的外圍設(shè)置有第二腔體22，第一腔體21與第二腔體22之間形成密封腔室，密封腔室與高壓氣源連通。這樣高壓氣源的氣體進(jìn)入密封腔室，可以使第一腔體21的彈性材料緊緊地壓向水泥石9，水泥石9與第一腔體21之間的縫隙間就不會(huì)存在縫隙，可防止模擬氣體從水泥石9與第一腔體21之間的縫隙間通過(guò)。再者，第二腔體22還起到另一作用，第二腔體22加壓后，可以使第一腔體21內(nèi)的水泥石9處于高壓環(huán)境，因此可以模擬固井內(nèi)高壓環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水泥石9在高壓環(huán)境下的自修能力的測(cè)試。為了方便第二腔體22與高壓氣源連接，第二腔體22還設(shè)置有管道接頭221。
[0037]作為一種實(shí)施方式，第一腔體21和第二腔體22可以采用為筒體狀腔體，而第一腔體21與第二腔體22之間形成環(huán)形空間23 (即密封腔室為環(huán)形空間23)，環(huán)形空間23通過(guò)管道與加壓泵6連接，這樣通過(guò)加壓泵6對(duì)環(huán)形空間23進(jìn)行加壓。在為了方便對(duì)加壓進(jìn)行控制，環(huán)形空間23與加壓泵6連接的管道上可以安裝第二閥門61。第一腔體21和第二腔體22相互配合時(shí)，也可以采用形狀，滿足通入第二腔體22內(nèi)的氣體對(duì)第一腔體21進(jìn)行加壓條件即可。
[0038]如圖2所示，水泥石容器2包括進(jìn)口端蓋24、出口端蓋25、進(jìn)口密封堵頭26和出口密封堵頭27，進(jìn)口端蓋24、進(jìn)口密封堵頭26、第一腔體21和出口端蓋25依次順序設(shè)置，第二腔體22的兩端分別與進(jìn)口端蓋24和出口端蓋25連接，兩個(gè)密封堵頭設(shè)置有與第一腔體21連通的通孔，兩個(gè)密封堵頭的外表面緊貼第二腔體22的內(nèi)壁，兩個(gè)密封堵頭分別擠壓進(jìn)口端蓋24和出口端蓋25的內(nèi)側(cè)。這樣，第二腔體22、進(jìn)口密封堵頭26、第二腔體22出口密封堵頭27圍成一個(gè)環(huán)形空間23，而進(jìn)口密封堵頭26和出口密封堵頭27對(duì)環(huán)形空間23的兩端進(jìn)行密封。
[0039]為了防止環(huán)形空間23的氣體進(jìn)入第一腔體21內(nèi)，進(jìn)口密封堵頭26和出口密封堵頭27靠近第一腔體21的一端設(shè)置有環(huán)狀凸起，環(huán)狀凸起延伸至第一腔體21內(nèi)。
[0040]水泥石容器2包括位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整水泥石9在第一腔體21所處位置。位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定堵桿28和調(diào)節(jié)堵桿29，固定堵桿28的一端固定于進(jìn)口端蓋24，另一端穿過(guò)進(jìn)口密封堵頭26進(jìn)入第一腔體21內(nèi)，調(diào)節(jié)堵桿29穿過(guò)出口端蓋25和出口密封堵頭27進(jìn)入第一腔體21內(nèi)，調(diào)節(jié)堵桿29設(shè)置與出口端蓋25相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)堵桿29調(diào)整螺紋結(jié)構(gòu)調(diào)整伸入第一腔體21內(nèi)的長(zhǎng)度。為方便調(diào)整調(diào)節(jié)堵桿29的伸入第一腔體21內(nèi)的長(zhǎng)度，在調(diào)節(jié)堵桿29在出口端蓋25的外側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤291，這樣可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤291調(diào)整伸入第一腔體21內(nèi)的長(zhǎng)度，伸入端頂?shù)剿嗍?，固定堵桿28和調(diào)節(jié)堵桿29將水泥石9夾在第一腔體21內(nèi)，從而將水泥石9固定第一腔體21內(nèi)。調(diào)節(jié)堵桿29伸長(zhǎng)第一腔體21內(nèi)的一端設(shè)置有擋塊292，可以阻擋水泥石9在第一腔體21內(nèi)傾斜或翻轉(zhuǎn)，將其更好地固定在第一腔體21內(nèi)。
[0041]測(cè)試設(shè)備還包括溫度調(diào)節(jié)裝置5，水泥石容器2設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)裝置5內(nèi)。溫度調(diào)節(jié)裝置5可以具有溫度調(diào)節(jié)功能的加熱箱、烘箱、恒溫箱或加熱爐。這樣水泥石容器2設(shè)置在上述儀器的溫度調(diào)節(jié)箱內(nèi)，調(diào)節(jié)水泥石容器2所處環(huán)境的溫度，從而可以模擬水泥石9所處地層溫度的情況，實(shí)現(xiàn)水泥石9在不同溫度下的自修能力的測(cè)試。
[0042]為了同時(shí)模擬固井所處溫度和壓力的環(huán)境，可以采用兩種實(shí)施方式，第一種:水泥石容器2包括上述的第一腔體21，在第一腔體21的外圍設(shè)置有上述的第二腔體22，在第二腔體22的外圍設(shè)置有密封的第二腔體22，第二腔體22與高壓氣源連接。將水泥容器放置在溫度調(diào)節(jié)裝置5的箱體內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)調(diào)節(jié)第一腔體21所處的壓力和溫度條件，達(dá)到水泥石9在不同壓力和溫度下測(cè)試自修能力的要求。
[0043]第二種:溫度調(diào)節(jié)裝置5可以采用特殊的裝置，即設(shè)置有密封箱體，密封箱體連接有對(duì)密封箱體進(jìn)行加壓的加壓泵6，密封箱體可以進(jìn)行箱體內(nèi)加壓，水泥石容器2設(shè)置在密封箱體內(nèi)，第一腔體21處于加壓的箱內(nèi)，從而成功模擬地層的壓力和溫度條件，達(dá)到水泥石9在不同壓力和溫度下測(cè)試自修能力的要求。該方法不采用第二腔體22。
[0044]測(cè)試氣源可以采用氣瓶1，氣瓶I通過(guò)進(jìn)氣管道3與水泥石容器2連接，也可以采用管網(wǎng)氣，與進(jìn)氣管道3連接并提供模擬氣體即可。在進(jìn)氣管道3上還可以設(shè)置有第一閥門33，以控制模擬氣體的通斷。
[0045]測(cè)試設(shè)備還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7，第一壓力表31的輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7的輸入端連接，第一流量計(jì)41的輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7的輸入端連接。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7可以記錄第一壓力表31和第一流量計(jì)41的數(shù)據(jù)信息，還可以顯示第一壓力表31檢測(cè)到的瞬時(shí)壓力和第一流量計(jì)41檢測(cè)到的瞬時(shí)流量。
[0046]進(jìn)氣管道3上安裝有第二流量計(jì)32，出氣管道4上安裝有第二壓力表42，第二壓力表42的輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7的輸入端連接，第二流量計(jì)32的輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7的輸入端連接。第二流量計(jì)32可以監(jiān)測(cè)氣體通入水泥石容器2的流量情況，第二壓力表42可以監(jiān)測(cè)通過(guò)水泥石容器2后的氣體壓強(qiáng)的情況。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7可以記錄第二壓力表42和第二流量計(jì)32的數(shù)據(jù)信息，還可以顯示第二壓力表42檢測(cè)到的瞬時(shí)壓力和第二流量計(jì)32檢測(cè)到的瞬時(shí)流量。
[0047]測(cè)試設(shè)備還包括尾氣燃燒裝置8，尾氣燃燒裝置8與出氣管道4連接。這樣模擬氣體通過(guò)水泥石容器2后，可以被燃燒后，避免排放到空氣，引起火災(zāi)的危險(xiǎn)。
[0048]為方便控制氣體通過(guò)水泥石容器2，還可以在第一壓力表31與水泥石容器2之間的進(jìn)氣管道3上安裝有第三閥門34，在水泥石容器2與第一流量計(jì)41之間的出氣管道4上安裝有第四閥門43。
[0049]測(cè)試?yán)齀
[0050]配制具有自修復(fù)功能的水泥漿，于一定溫度下養(yǎng)護(hù)成型，制成具有自修復(fù)功能的水泥石，然后采用本發(fā)明的固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備對(duì)水泥石進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方法如下:
[0051]先制造水泥石9的微裂縫，再裝入水泥石容器2，打開第二閥門61通過(guò)加壓泵6加載環(huán)形空間23的壓強(qiáng)；開啟溫度調(diào)節(jié)裝置5，溫度調(diào)節(jié)裝置5溫度至實(shí)驗(yàn)溫度；開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7，準(zhǔn)備采集第一壓力表31的壓力數(shù)據(jù)與第一流量計(jì)41的流量數(shù)據(jù)；打開第一閥門33、第三閥門34、第四閥門43，氣瓶I內(nèi)的模擬氣體進(jìn)入水泥石容器2，通過(guò)水泥石9的微裂縫，然后經(jīng)出氣管道4排出，再依次經(jīng)過(guò)第二壓力表42和第一流量計(jì)41，到達(dá)尾氣燃燒裝置8，當(dāng)?shù)谝涣髁坑?jì)41顯示數(shù)據(jù)時(shí)，尾氣燃燒裝置8點(diǎn)火；通入模擬氣體一定時(shí)間后，第一閥門33，關(guān)閉溫度調(diào)節(jié)裝置5，當(dāng)?shù)谝涣髁坑?jì)41數(shù)據(jù)顯示為零時(shí)，關(guān)閉尾氣燃燒裝置8，關(guān)閉數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)7，實(shí)驗(yàn)完畢。
[0052]模擬氣體組分含量如表1:
[0053]表I
[0054]
11分|C1 1? |C2 |C3 |iC4 |nC4 |C5 及 C5 以上
否量(％mol) |l0 |5 丨8 \2l 丨38 丨6 |l2
[0055]如圖3所示，當(dāng)水泥石容器2內(nèi)裝有自修復(fù)功能的水泥石9時(shí)，通入模擬氣體(即圖3中有機(jī)氣體)40min后，入口壓力仍保持在492kPa，而出口流量已經(jīng)從4.0ml/min下降至0.2ml/min,降幅達(dá)到95%，說(shuō)明具有自修復(fù)功能的水泥石體系在該實(shí)驗(yàn)條件下已實(shí)現(xiàn)自修復(fù)，達(dá)到防止油氣串流的效果。
[0056]測(cè)試?yán)?
[0057]測(cè)試方法與測(cè)試?yán)齀基本相同，不同點(diǎn)在于配制不具有自修復(fù)功能的常規(guī)水泥漿，然后一定溫度下養(yǎng)護(hù)成型，制成常規(guī)水泥石。
[0058]如圖4所示，當(dāng)水泥石容器2內(nèi)裝有常規(guī)水泥石時(shí)，通入模擬氣體(即圖4中有機(jī)氣體)40min后，入口壓力仍保持在670kPa，而出口流量亦保持為2.0ml/min,說(shuō)明普通水泥石體系在該實(shí)驗(yàn)條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)自修復(fù)，無(wú)法達(dá)到防止油氣串流的效果。
[0059]雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種固井水泥石自修復(fù)能力的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，其包括測(cè)試氣源和水泥石容器，所述水泥石容器的進(jìn)氣管道與測(cè)試氣源連接，所述進(jìn)氣管道上設(shè)置有第一壓力表，所述出氣管道上設(shè)置有第一流量計(jì)，所述水泥容器設(shè)置有容納水泥石的第一腔體，所述第一腔體的壁體為彈性材料，所述第一腔體與分別所述進(jìn)氣管道和出氣管道連通， 所述第一腔體設(shè)置在第二腔體內(nèi)，所述第一腔體與第二腔體之間形成所述密封腔室，所述密封腔室連接有對(duì)其內(nèi)部加壓的高壓氣源； 或所述第一腔體處于密封箱體內(nèi)，所述密封箱體連接有對(duì)其內(nèi)部加壓的高壓氣源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述第一腔體為筒體狀腔體，所述筒體狀腔體的一端與所述進(jìn)氣管道連通，另一端與所述出氣管道相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述第一腔體和第二腔體均為筒體狀腔體，所述密封腔室為環(huán)形空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述密封腔室通過(guò)管道與加壓泵連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述水泥石容器包括進(jìn)口端蓋、出口端蓋、進(jìn)口密封堵頭和出口密封堵頭，所述進(jìn)口端蓋、進(jìn)口密封堵頭、第一腔體和出口端蓋依次順序設(shè)置，所述第二腔體的兩端分別與進(jìn)口端蓋和出口端蓋連接，所述兩個(gè)密封堵頭設(shè)置有與第一腔體連通的通孔，所述兩個(gè)密封堵頭的外表面緊貼第二腔體的內(nèi)壁，所述兩個(gè)密封堵頭分別擠壓進(jìn)口端蓋和出口端蓋的內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述進(jìn)口密封堵頭和出口密封堵頭靠近第一腔體的一端設(shè)置有環(huán)狀凸起，所述環(huán)狀凸起延伸至第一腔體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述水泥石容器包括位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整水泥石在第一腔體所處位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定堵桿和調(diào)節(jié)堵桿， 所述固定堵桿的一端固定于進(jìn)口端蓋，另一端穿過(guò)進(jìn)口密封堵頭進(jìn)入第一腔體內(nèi)，所述調(diào)節(jié)堵桿穿過(guò)出口端蓋和出口密封堵頭進(jìn)入第一腔體內(nèi)，所述調(diào)節(jié)堵桿設(shè)置與出口端蓋相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)堵桿調(diào)整所述螺紋結(jié)構(gòu)調(diào)整伸入第一腔體內(nèi)的長(zhǎng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述調(diào)節(jié)堵桿伸長(zhǎng)第一腔體內(nèi)的一端設(shè)置有擋塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備還包括溫度調(diào)節(jié)裝置，所述水泥石容器設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述溫度調(diào)節(jié)裝置為加熱箱、烘箱、恒溫箱或加熱爐。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備還包括溫度調(diào)節(jié)裝置，所述水泥石容器設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)， 所述溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置有所述密封箱體，所述水泥石容器設(shè)置在所述密封箱體內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-9和12中任意一項(xiàng)所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試氣源包括氣瓶，所述氣瓶通過(guò)所述進(jìn)氣管道與所述水泥石容器連接，在所述進(jìn)氣管道上還設(shè)置有閥門。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-9和12中任意一項(xiàng)所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述第一壓力表的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接，所述第一流量計(jì)的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述進(jìn)氣管道上安裝有第二流量計(jì)，所述出氣管道上安裝有第二壓力表，所述第二壓力表的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接，所述第二流量計(jì)的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-9和12中任意一項(xiàng)所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備還包括尾氣燃燒裝置，所述尾氣燃燒裝置與所述出氣管道連接。
【文檔編號(hào)】G01N33/38GK104181287SQ201410406478
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】項(xiàng)先忠, 李厚銘, 符軍放, 張 浩, 羅宇維, 趙琥, 王永松, 馮克滿, 王清順 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司