[發明專利]用于設計水泥組合物的方法和裝置

有效

• 申請號: 201080055378.1
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102648411A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 本杰明·約翰·艾弗森;羅伯特·菲利普·達爾布;里克·布拉德肖
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01N29/024;G01N29/07;G01N29/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;劉書芝

1.一種方法，包括：

制備基礎水泥漿料，所述基礎水泥漿料包含水泥、水、和一種或多種添加劑；

將所述基礎水泥漿料的樣品放入具有垂直高度的樣品容器；以及

在沿著所述垂直高度的一個或多個位置測量能量通過所述樣品的飛行時間，以測定所述基礎水泥漿料的沉降性能。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，測量能量的飛行時間進一步包括：

在第一時間測量第一飛行時間；

在以后的第二時間測量第二飛行時間；以及

比較所述第一飛行時間和所述第二飛行時間，

其中在第一飛行時間和所述第二飛行時間之間的差異表明在所述漿料中的沉降。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在沿著所述樣品容器的所述垂直高度的多個垂直分隔開的位置測量所述飛行時間。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，在沿著所述樣品容器的所述垂直高度的所述垂直分隔開的多個位置同時測量所述飛行時間。

5.根據權利要求2、3或4所述的方法，其中，在多個時間和在沿著所述樣品容器的所述垂直高度的垂直分隔開的多個位置測量所述飛行時間。

6.根據權利要求3、4或5所述的方法，其中，在所述多個垂直分隔開的位置測得的飛行時間之間的差異表明在所述漿料中的沉降。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其中，在所述多個時間、所述多個垂直分隔開的位置、或兩者測得的飛行時間之間的差異表明在所述漿料中的沉降。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，進一步包括將基礎水泥組合物的沉降性能與參比沉降值比較。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，通過關聯水泥漿料的飛行時間測量值和在所述漿料凝固以后在相應的測量位置獲得的另外的沉降測量值來測定所述參比值。

10.根據權利要求8或9所述的方法，進一步包括，在所述基礎水泥組合物并不符合所述參比沉降值的情況下，基于所述沉降性能來調節所述基礎水泥組合物，以產生經調節的基礎水泥組合物。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，調節所述基礎水泥組合物包括改變所述組合物的密度、在所述組合物中一種或多種添加劑的表面積、在所述組合物中一種或多種添加劑的選擇、在所述組合物中一種或多種添加劑的量、所述組合物的流變性能、或它們的組合。

12.根據權利要求10或11所述的方法，進一步包括：在沿著所述垂直高度的一個或多個位置反復測量通過所述樣品的能量飛行時間以測定所述經調節的水泥漿料的沉降性能；將所述經調節的水泥組合物的所述沉降性能與所述參比沉降值比較；以及基于所述沉降性能來調節所述水泥組合物直到所述水泥組合物符合所述參比沉降值，從而提供首次優化的水泥組合物。

13.根據權利要求12所述的方法，進一步包括：測定所述首次優化的水泥組合物的至少一種機械性能，將所述首次優化的水泥組合物的所述機械性能與參比機械值比較；以及在所述首次優化的水泥組合物并不符合所述參比機械值的情況下，基于所述機械性能來調節所述首次優化的水泥組合物。

14.根據權利要求13所述的方法，進一步包括：反復測定所述首次優化的水泥組合物的至少一種機械性能，將所述首次優化的水泥組合物的所述機械性能與參比機械值比較；以及基于所述機械性能來調節所述首次優化的水泥組合物直到所述水泥組合物符合所述參比沉降值，從而提供第二次優化的水泥組合物。

15.根據權利要求12、13或14所述的方法，進一步包括將所述首次優化的水泥組合物放置在井筒的下方。

16.根據權利要求14或15所述的方法，進一步包括將所述第二次優化的水泥組合物放置在井筒的下方。

17.一種方法，包括：

提供沉降試驗裝置，所述沉降試驗裝置包括具有垂直高度的柱和至少一對轉換器，其中所述轉換器彼此相對放置并且所述柱位于其間；

將水泥漿料樣品放置在所述柱內；以及

在沿著所述垂直高度的一個或多個位置借助于所述轉換器對來測量通過所述樣品的能量飛行時間以測定所述水泥漿料的沉降性能。