體積膨脹收縮率測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油井水泥固化類材料收縮性測定領(lǐng)域，特別涉及一種體積膨脹收縮率測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了對地層中蘊(yùn)藏的石油天然氣資源進(jìn)行開采，往往需要打井并通至待開采的目標(biāo)地層，以通過井設(shè)置開采設(shè)備。所打的井在開采前一般均需要加固井壁，簡稱為固井。固井的一般過程包括在井中下入套管，并在井壁與套管的環(huán)空處注入、充填水泥漿等作業(yè)。通過固井作業(yè)，可以封隔油、氣和水層，以使得油、氣和水不互竄，從而保證開采過程中正常的油氣生產(chǎn)。在固井過程中，由于水泥漿具有水化收縮的特性，水泥漿經(jīng)硬化后形成的固井水泥環(huán)的體積會發(fā)生收縮，從而易導(dǎo)致井下固井水泥環(huán)出現(xiàn)環(huán)空間隙。當(dāng)形成間隙后，油、氣、水可以通過所述間隙發(fā)生互竄，因而使得固井水泥環(huán)失去層間封隔作用。
[0003]為了提高水泥環(huán)的層間封隔能力，通常需要在水泥漿體系中摻入膨脹材料，使水泥漿具有微膨脹特性，以解決水泥水化體積收縮產(chǎn)生的一系列問題。
[0004]當(dāng)向水泥漿體系中摻入膨脹材料后，一般需要進(jìn)行水泥漿體系的體積膨脹收縮率測試，以準(zhǔn)確確定固井用的摻入膨脹材料后的水泥漿體系的體積膨脹收縮率，進(jìn)而有效指導(dǎo)水泥漿體系設(shè)計(jì)，提高固井質(zhì)量。
[0005]目前，常用的測量體積膨脹收縮率的裝置為一種膨脹收縮測量儀器，其雖然可以實(shí)現(xiàn)測量水泥漿體系的膨脹收縮率，但由于其測試時(shí)，被測水泥漿樣品與實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)之間的過渡管線多會使得被測水泥漿樣品在采集過程中體積上會帶來較大的測試誤差，從而造成最終體積膨脹收縮率存在較大誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種能準(zhǔn)確測量體積膨脹收縮率測試裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
[0007]本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]—種體積膨脹收縮率測試裝置，其包括:用于容納待測水泥樣本的本體，其具有相背對的開口端和封閉的底座；用于密封所述開口端的蓋體，所述蓋體與所述本體密封配合后，形成一個(gè)封閉的容納腔;所述蓋體上設(shè)置有用于向所述容納腔輸入液體的注入孔，以及與所述容納腔相連通的刻度管;所述注入孔上設(shè)置有可拆卸的密封機(jī)構(gòu);所述刻度管具有相對的第一端和第二端，所述第一端與所述容納腔相連通，所述第二端為開口端，在所述刻度管表面設(shè)置有刻度線。
[0009]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述刻度管具有一中心軸線，所述裝置使用時(shí)，所述刻度管的中心軸線處于鉛垂位置。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述蓋體內(nèi)表面呈半球形，所述刻度管的中心軸線設(shè)置在所述蓋體的中心。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述裝置的內(nèi)徑范圍為120毫米至180毫米，所述刻度管量程包括以下量程中的一種:-1暈升至+1_升、-10暈升至+10_升。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述刻度管的精度包括以下精度中的至少一種:0.01毫升、
0.1毫升，所述刻度管的精度為0.01毫升時(shí)，其量程為-1毫升至+1毫升，其內(nèi)徑為3毫米;所述刻度管的精度為0.1_升時(shí)，其量程為-10暈升至+10暈升，其內(nèi)徑為10暈米。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述裝置的材質(zhì)為玻璃，所述蓋體與所述本體密封配合的方式為在配合的位置設(shè)置有玻璃磨口錐形對接結(jié)構(gòu)，且在所述對接結(jié)構(gòu)的位置還設(shè)置有法蘭結(jié)構(gòu)。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述注入孔具有一中心軸線，所述注入孔的中心軸線與所述刻度管的中心軸線成一銳角，所述注入孔上的密封機(jī)構(gòu)包括密封蓋與所述密封蓋匹配的密封圈。
[0015]本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是:所述體積膨脹收縮率測試裝置通過設(shè)置用于容納待測水泥樣本的本體，其具有相背對的開口端和封閉的底座；用于密封所述開口端的蓋體，所述蓋體與所述本體密封配合后，形成一個(gè)封閉的容納腔;所述蓋體上設(shè)置有用于向所述容納腔輸入液體的注入孔，以及與所述容納腔相連通的刻度管;所述注入孔上設(shè)置有可拆卸的密封機(jī)構(gòu)，所述刻度管具有相對的第一端和第二端，所述第一端與所述容納腔相連通，所述第二端為開口端，在所述刻度管表面設(shè)置有刻度線，在使用時(shí)，可以通過所述刻度管直接讀出待測水泥體積變化的量，進(jìn)而可以獲得水泥體積膨脹收縮率，使用過程中，整個(gè)水泥樣品處于封閉的容納腔內(nèi)，相對于現(xiàn)有的膨脹收縮測量而言，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，避免了現(xiàn)有的儀器過渡管線多帶來較大的測試誤差，測試結(jié)果準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0016]圖1是本申請一個(gè)實(shí)施方式中體積膨脹收縮率測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本申請一個(gè)實(shí)施方式中體積膨脹收縮率測試裝置的剖視圖；
[0018]圖3是本申請一個(gè)實(shí)施方式中體積膨脹收縮率測試裝置局部放大圖；
[0019]圖4是本申請一個(gè)實(shí)施方式中體積膨脹收縮率測試方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
[0021]本實(shí)用新型提供一種能準(zhǔn)確測量體積膨脹收縮率測試裝置及方法，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
[0022]請一并參閱圖1和圖2，本申請所述體積膨脹收縮率測試裝置包括:用于容納待測水泥樣本的本體1，其具有相背對的開口端12和封閉的底座11 ；用于密封所述開口端12的蓋體2，所述蓋體2與所述本體1密封配合后，形成一個(gè)封閉的容納腔20;所述蓋體2上設(shè)置有用于向所述容納腔20輸入液體的注入孔30，以及與所述容納腔20相連通的刻度管3;所述注入孔30上設(shè)置有可拆卸的密封機(jī)構(gòu)，所述刻度管3具有相對的第一端31和第二端32，所述第一端31與所述容納腔20相連通，所述第二端32為開口端，在所述刻度管3表面設(shè)置有刻度線。
[0023]本申請實(shí)施方式中，所述體積膨脹收縮率測試裝置通過設(shè)置用于容納待測水泥樣本的本體1，其具有相背對的開口端12和封閉的底座11;用于密封所述開口端12的蓋體2，所述蓋體2與所述本體1密封配合后，形成一個(gè)封閉的容納腔20;所述蓋體2上設(shè)置有用于向所述容納腔20輸入液體的注入孔30，以及與所述容納腔20相連通的刻度管3;所述注入孔30上設(shè)置有可拆卸的密封機(jī)構(gòu)，所述刻度管3具有相對的第一端31和第二端32，所述第一端31與所述容納腔20相連通，所述第二端32為開口端，在所述刻度管3表面設(shè)置有刻度線，在使用時(shí)，可以通過所述刻度管3直接讀出待測水泥體積變化的量，進(jìn)而可以獲得水泥體積膨脹收縮率，使用過程中，整個(gè)水泥樣品處于封閉的容納腔20內(nèi)，相對于現(xiàn)有的膨脹收縮測量而言，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，避免了現(xiàn)有的一起過渡管線多帶來較大的測試誤差，測試結(jié)果準(zhǔn)確。
[0024]在本實(shí)施方式中，所述刻度管3的第一端31與所述容納腔20相連通，所述第二端32為開口端，當(dāng)通過注入孔30向所述容納腔20注入液體時(shí)，容納腔20內(nèi)的空氣能夠從第二端32排出，從而保證整個(gè)裝置測量的準(zhǔn)確性。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述刻度管3具有一中心軸線，所述體積膨脹收縮率測試裝置使用時(shí)，所述刻度管3的中心軸線處于鉛垂位置。
[0026]在本實(shí)施方式中所述刻度管3上的刻度線為體積刻度線，通過所述刻度管3內(nèi)液體的變化，可以直接反應(yīng)體積膨脹收縮率測試裝置中的水泥樣品的體積變化。所述刻度管3具有一中心軸線，當(dāng)所述體積膨脹收縮率測試裝置使用時(shí)，所述中心軸線處于鉛垂位置，以便于體積膨脹收縮率測試裝置中的水泥樣品的體積變化能夠通過所述刻度管3內(nèi)的液體升高或降低的刻度變化讀出。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述體積膨脹收縮率測試裝置的內(nèi)徑范圍為120毫米至180毫米，所述刻度管3量程包括以下量程中的一種:-1毫升至+1毫升、-10毫升至+10毫升。所述刻度管3的精度包括以下精度中的至少一種:0.01毫升、0.1毫升。所述刻度管3的精度為0.01暈升時(shí)，其量程為_1暈升至+1暈升，其內(nèi)徑為3暈米。所述刻度管3的精度為0.1_升時(shí)，其量程為-10暈升至+10暈升，其內(nèi)徑為10暈米。
[0028]在本實(shí)施方式中，所述體積膨脹收縮率測試裝置整體中可呈一端開口的中空筒體結(jié)構(gòu)。例如可以為常見的廣口瓶的形式。當(dāng)然，所述體積膨脹收縮率測試裝置的形狀還可以為其他任意形式，本實(shí)用新型在此并不作具體的限定。所述體積膨脹收縮率測試裝置的內(nèi)徑可為120毫米至180毫米，以便于操作人員單手伸入放置水泥樣品或取出水泥樣品。當(dāng)所述體積膨脹收縮率測試裝置的內(nèi)徑過大時(shí)，所述蓋體2與本體1之間的密封口徑會相應(yīng)增大，相應(yīng)的制作工藝越難，成本也越高。
[0029]在本實(shí)施方式中，所述刻度管3的量程可根據(jù)普通純水泥收縮最大量來確定。一般的，普通純水泥的收縮率為5%，當(dāng)為200ml(毫升)純水泥楽的收縮率最大為10ml，而試驗(yàn)用水泥漿量一般不超