[實用新型]一種固井水泥膠結強度測試裝置

有效

• 申請號: 201520664065.6
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN205138987U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 唐世忠;董云龍;王曉彬;呂照鵬;王賀強;梁新欣;徐永強;曹磊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

技術領域

本發明涉及鉆井技術領域，特別涉及一種固井水泥膠結強度測試裝置。

背景技術

鉆井過程中，由于井壁具有滲透性和鉆井液中含有膨潤土等固相物質，因 此會在井壁上形成泥餅；在固井施工中，固井水泥漿被注入套管與井壁之間的 環空，水泥漿在井下高溫高壓環境下而最終凝固形成與井壁和套管之間具有一 定膠結能力水泥環，膠結強度的大小表示水泥和井壁(或套管)結合的牢固程 度。因此水泥與井壁(或套管)的膠結強度是保證固井質量的主要因素之一。 為此，在固井前要根據井眼狀況、地層條件及應用鉆井液情況，測試水泥膠結 強度，從而優選適應的水泥漿或鉆井液體系尤為重要。

現有技術中的測試裝置，包括：頂蓋、底座、套管和油管。通過向油管和 套管的環形空間中加入確定配方的水泥漿，并將整個測試裝置放在規定養護條 件的環境下養護一定時間，養護完畢后，拆卸下螺帽、螺栓等，取出水泥環， 用壓力機進行壓力測試，分別記錄內環界面和外環界面水泥石剝落時的壓力， 從而得到膠結強度。由于裝置結構限制，用壓力機進行內環、外環界面壓力測 試時會相互干擾，導致測試的準確性較低。

可見，現有技術中存在膠結強度測試準確性較低的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供一種固井水泥膠結強度測試裝置，用于解決現有技術中 膠結強度測試準確性較低的技術問題，提高膠結強度測試時的準確性。

本申請實施例提供一種固井水泥膠結強度測試裝置，所述裝置包括：

底座和支架，所述支架固定設置在所述底座的兩側；

液壓動力系統，固定設置在所述底座的中部；

壓力傳感器，設置在所述液壓動力系統的底部，其中，所述壓力傳感器與 壓力采集系統相連；

頂柱，設置在所述液壓動力系統上平面的中部，所述頂柱包含頂柱下臺階 和頂柱凸起；

固定套筒和膠結筒，所述固定套筒設置在所述頂柱下臺階上，所述膠結筒 置于所述固定套筒內，所述頂柱凸起置于所述膠結筒內；

固定擋板和活動擋板，所述固定擋板固定設置于所述支架的上部，所述活 動擋板位于所述固定頂板下并套設在所述膠結筒上，其中，所述活動擋板上包 含有臺階圓孔，所述臺階圓孔上部直徑大于等于膠結筒內徑且小于膠結筒外 徑；所述臺階圓孔下部直徑大于膠結筒外徑且小于固定套筒外徑；

當液壓動力系統推動頂柱向上運動將膠結筒內凝固的水泥頂出時，所述壓 力采集系統用于采集獲得所述壓力傳感器檢測到的壓力值。

可選的，所述裝置還包括：

膠結筒底座，用于在向所述膠結筒內注入水泥漿時，密封所述膠結筒底部；

膠結筒上蓋，用于在將盛滿水泥漿的膠結筒放入高溫高壓養護裝置中進行 高溫高壓養護時蓋在所述膠結筒頂部。

可選的，所述膠結筒上蓋上包含排氣孔，用于在高溫高壓養護時排出氣體。

可選的，在測試水泥與井壁的膠結強度時，所述膠結筒具體為：

將鉆井液倒入膠結筒中，鉆井液掛壁后倒出、自然風干后，內壁附著有鉆 井液對應成分的膠結筒。

本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果：

本申請實施例提供的膠結強度測試裝置，通過設置膠結筒、固定套筒、壓 力傳感器、液壓動力系統、頂柱等，來單獨模擬測量固井水泥與井壁(或套管) 之間的壓力值，避免了井壁壓力測量和套管壓力測量時的相互影響，即避免了 測試膠結強度時內環表面和外環表面的相互影響，從而測量獲得更準確的壓力 值，進而使由此計算獲得的水泥與井壁(或套管)的膠結強度更準確，解決了 現有技術中膠結強度測試準確性較低的技術問題，提高膠結強度測試時的準確 性。

附圖說明

圖1為本申請實施例提供的一種固井水泥膠結強度測試裝置的結構示意 圖；

圖2為本申請實施例提供的膠結筒的裝配示意圖；

圖3為本申請實施例提供的活動擋板的放大示意圖；

圖4為本申請實施例提供的頂柱的放大示意圖。

具體實施方式