[發明專利]一種用于油井水泥養護釜的恒壓壓力控制方法

有效

• 申請號: 201310304724.0
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103324214A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 陳東;陳一健;張倫平;黎茜;古安林;陽運霞;曾雪玲
• 申請（專利權）人: 四川嘉華企業（集團）股份有限公司
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術領域

本發明涉及水泥物理力學性能檢測技術領域，特別是涉及一種用于油井水泥養護釜的恒壓壓力控制方法。

背景技術

?油井水泥養護釜是用于檢驗油井水泥強度時，提供高溫高壓養護環境的一種儀器設備。其技術要求符合API?Spec?10A。我國的GB10238-2005是等效采用API?Spec?10A的標準內容，油田用戶采用的是API?RP?10B，我國的GB19139-2003是等效采用API?RP?10B的標準內容。目前國際上一般使用CHANDLER公司的養護釜，典型的型號是7370型。我國沈陽等地的一些廠家消化國外技術自行生產了養護釜，雖有一些改進，但是都沒有根本性的變化。

現有養護釜只能養護油井水泥的立方試塊，因此，只能檢測抗壓強度。一般水泥有抗壓、抗折、抗拉、劈拉、抗疲勞等具體強度指標。一般使用抗折、抗壓強度作為水泥的強度指標。而在油井水泥強度檢驗方面，沿用的是API?Spec?10A標準，其中沒有抗折強度指標。一直沿用至今。為了更加全面地評價油井水泥的強度性能，需要對油井水泥的抗折強度進行檢測，因此，需要一種能提供條形試塊模具的高溫高壓養護儀器設備，從而能檢測抗折抗壓強度。本發明所涉及的儀器設備，就是一種既可以養護立方試塊模具，也能夠養護條形試塊模具的高溫高壓養護儀器設備。

使用養護釜的原因為：實際井下固井作業，水泥漿都是在帶壓條件下經過流動，頂替以及固化等過程，形成水泥石結構。實際溫度比一般的通用水泥溫度高許多，一般可達100℃~200℃，最高可達350℃。因此，模擬井下實際情況進行養護試驗，可以得到比較接近實際狀況的檢驗數據。

例如，申請號為CN201020123902.1，公開號為CN201622270U的中國專利“高低溫增壓養護釜”，公開了一種高低溫增壓養護釜，屬材料物理力學性能檢測設備技術領域。它由主體、控制面板、溫度壓力控制儀表、高壓釜、循環泵、低溫箱、熱交換器、制冷循環泵、過濾器、回收罐、緩沖罐和壓縮機等構成。控制面板安裝在主體的上部，主體內裝有高壓釜、循環泵、低溫箱、熱交換器、制冷循環泵、回收罐、緩沖罐、壓縮機、流量調節計。此專利的不足之處在于：1、只能對油井水泥進行抗壓性能檢測的立方試塊進行養護，無法進行油井水泥的抗折性能檢測的條形試塊進行養護；2、在養護過程中，不能做到恒壓升溫和恒壓降溫，與GB10238-2005或GB19139-2003的要求不符。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述問題，提出一種用于油井水泥養護釜的恒壓壓力控制方法。本發明代替了傳統使用的空壓機、液壓泵、電磁閥、緩沖罐等設備的加壓方法，能精確地控制壓力波動，自動穩定控制壓力；GB10238-2005標準中壓力波動的要求為±0.345MPa，而本發明的實際控制精度可達±0.25MPa，達到了以往電磁閥等技術無法達到的技術水平。

本發明采用以下技術方案來實現：

一種用于油井水泥養護釜的恒壓壓力控制方法，其特征在于依次包括以下步驟：

恒壓升溫步驟：裝有水泥樣品的模具和水的釜體經加熱后壓力升高，采用回壓控制器將多余的壓力瀉掉，使釜體在升溫過程中一直保持恒定的壓力；

恒壓恒溫步驟：經恒壓升溫步驟后，保持溫度恒定，保持釜體壓力在波動范圍內恒定；

恒壓降溫步驟：裝有水泥樣品的模具和水的釜體經冷水進行換熱冷卻后壓力降低，當釜體壓力低于回壓壓力時，回壓控制器保持阻斷狀態；當釜體壓力低于液壓泵控制器的設定值時，液壓泵在液壓泵控制器的控制下短暫啟動，增加釜體壓力，保持釜體壓力在波動范圍內保持恒定。

所述恒壓升溫步驟中，當釜體壓力高于回壓壓力時，回壓控制器保持打開狀態，此時連接管道Ⅰ中的液體緩慢經回壓控制器瀉出，釜體壓力下降；釜體可在升溫過程中一直保持恒定的壓力，直到升溫過程結束。

所述恒壓升溫步驟中，釜體壓力與回壓壓力保持在一個穩定的差值，從而使釜體可在升溫過程中一直保持恒定的壓力，直到升溫過程結束。

所述恒壓降溫步驟中，液壓泵每次短暫啟動給釜體所增加壓力的增加值可通過液壓泵控制器進行設定。可通過對增加值的調整，來控制釜體壓力的波動范圍。

所述恒壓降溫步驟中，液壓泵控制器根據釜體壓力傳感器的檢測值與液壓泵控制器的設定值進行比較，如果檢測值低于設定值，液壓泵控制器將短暫啟動液壓泵工作，給釜體增加一定的液體來增加釜體的壓力；當壓力回升后，液壓泵停止工作；當檢測值再次低于設定值時，重復上述的增壓過程，保持釜體壓力在波動范圍內保持恒定，直到降溫過程結束。