[發明專利]利用多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置進行評價的方法

有效

• 申請號: 201610410487.X
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN106066392B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 宗勇;付家文;劉文明;齊奔;孫勤亮;王芳;高雪晴;姚藍
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 劉美甜

技術領域

本發明涉及固井技術領域，特別是涉及一種利用多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置進行水泥漿沉降穩定性評價的方法。

背景技術

在固井實踐中，水泥漿在井下沉降時的不穩定性對固井質量常常會產生不良影響，尤其在定向井和水平井中，由于高溫高壓及高井斜的影響加劇了油井水泥漿在候凝期間析出更多的“自由水”，并在水泥柱頂部積聚，在環形空間形成通道，導致氣竄現象的發生。同時，由于重力作用水泥漿沉降所引起的密度分布不均，上部水泥漿密度降低，引起水泥石與地層及套管之間膠結強度下降，從而影響水泥對環空有效封固。目前用于評價水泥漿沉降穩定性的方法是將水泥漿置于量筒內靜置，測定分層后“游離水”的高度以及不同高度的密度來評價其穩定性。但是，該測量方法的沒有考慮到溫度、壓力、井斜的影響，其測試條件與井下實際條件相差甚遠，往往在常溫常壓下測量出“游離水”很小的水泥漿體系，在高溫高壓條件下卻產生大量的自由水；從而影響真實評價數據。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種利用多筒式水泥漿沉降穩定性評 價裝置進行水泥漿沉降穩定性評價的方法，其能滿足對不同水泥漿體系在不同井斜角下的穩定性評價，數據準確。

為此，本發明的技術方案如下：

利用多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置進行水泥漿沉降穩定性評價的方法，該多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置包括支架、實驗筒和活動膠塞，所述實驗筒包括內管、外管和底座；所述內管由兩個等直徑的金屬半圓筒組成；所述外管包覆在內管外側，是鋼絲編織硅膠管；所述底座設置于實驗筒底部，與外管形成密封；所述實驗筒下部側壁上還設有連接口，連接口外接閥門；所述活動膠塞與實驗筒的內腔匹配使用；所述實驗筒以可拆卸的方式固定在所述支架上，同時，實驗筒能自由旋轉并在支架上顯示旋轉角度；

利用所述多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置進行水泥漿沉降穩定性評價的方法，包括如下步驟：

1)將水泥漿置于實驗筒(1)中，活動膠塞(8)插入其內腔，將實驗筒(1)密封；調節所述實驗筒(1)的旋轉角度至實驗需要角度，固定、靜置；

2)利用移液管或注射器將水泥漿上層的清液移出，測量其體積；

3)打開所述連接口(7)處外接的閥門，推動活動膠塞(8)將水泥漿壓出，測試不同位置水泥漿的密度；評價水泥漿的沉降穩定性。

對于該多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置：

優選，所述實驗筒有兩個或多個。

進一步，所述實驗筒通過固定夾安裝在支架上，所述固定夾由固定連接為一體的夾體和緊固連接桿組成，所述支架的側壁上設有安裝孔，所述緊固連接桿遠離夾體一側通過螺紋連接在該安裝孔內；所述實驗筒夾在夾體內，旋轉調 節實驗筒的角度。再進一步，所述緊固連接桿上還設有指針；所述指針與實驗筒同步旋轉；與指針對應的支架側壁上設有半圓儀，用于讀數。

進一步，所述實驗筒通過固定夾安裝在支架上，所述固定夾由夾體和緊固連接桿組成，所述緊固連接桿固定在支架上，夾體設置于所述緊固連接桿上，夾體在緊固連接桿上能自由旋轉。再進一步，所述緊固連接桿上還設有指針；所述指針與夾體同步旋轉；與指針對應的支架側壁上設有用于讀數的半圓儀。

優選，該多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置還包括手提器，對應的，所述支架頂部設有預留孔，所述手提器與預留孔配套使用，方便該多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置位置的移動。

優選，所述手提器底部為鉤狀，或手提器的側壁設有與預留孔內的螺紋相匹配的螺紋，或者手提器為T狀，其橫邊能彎折或張開。

該多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置，結構簡單，操作簡便，利用該多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置進行水泥漿沉降穩定性評價的方法得到的數據準確性高，能夠根據現場井實際井斜，在相同壓力、溫度條件下同時測得不同水泥漿體系的沉降穩定性能，并根據其測量結果優選水泥漿體系。同時，也能夠測得同一種水泥漿體系在相同溫度、壓力條件下，不同傾斜角的水泥漿沉降穩定性，為提高固井質量提供可靠數據，具有廣闊的市場應用前景。

附圖說明

圖1為多筒式水泥漿沉降穩定性評價裝置的整體結構示意圖；

圖2為實驗筒的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明的技術方案進行詳細描述。