[實用新型]一種測量固井水泥漿失水量的實驗裝置

有效

• 申請號: 201720336144.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN206583908U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 李早元;張曉兵;郭小陽;高楊;馮波
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙)51229
• 代理人: 李蕊,李林合

技術領域

本實用新型涉及油氣井固井技術領域，更具體地涉及一種測量固井水泥漿失水量的實驗裝置。

背景技術

固井水泥漿失水性能是固井水泥漿的重要性能之一。為了使水泥漿保持適當的可泵性，需要加入超過水泥水化所需要的水量。水泥漿失水之后改變了原來的水固比，使得水泥漿密度增大，稠度上升，稠化時間變短，還有可能導致頂替泵壓增加，壓漏風險地層。嚴重時還有可能導致水泥漿發生“閃凝”，出現打實心套管的危險，給固井作業帶來一定風險。因此，固井作業前需測量水泥漿失水量，以確保固井施工過程的安全。目前，關于實驗室水泥漿失水量的測定多是采用API標準測量，在7000KPa±345KPa壓差作用下，測量30min通過標準濾網的濾液體積。按照API標準測得的失水量是靜失水，而水泥漿在井下的實際失水為動失水和靜失水。并且動失水過程中，由于水泥漿不斷對井壁沖刷，巖心表面附著的水泥漿濾餅厚度也不斷變化，因此水泥漿的失水速度也是不斷變化的。此外API標準測量時采用標準濾網進行測量，而井下實際的濾失介質為地層巖石，二者差異較大。由于API標準未能充分考慮水泥漿動失水及標準濾網與地層巖石之間的差異，其測量結果的準確性也必然受到一定影響。因此，迫切需要一種能夠模擬固井時溫度、壓差、水泥漿流動及井壁巖石滲透性的固井水泥漿失水量測定裝置。

發明內容

本實用新型目的是提供一種測量固井水泥漿失水量的實驗裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：

本實用新型一種測量固井水泥漿失水量的實驗裝置，主要由釜體、入壓開關、限壓閥、氮氣瓶、電動機、計算機、攪拌桿、攪拌葉片、進液開關、儲液罐、溫控器、巖心、橡膠套、上密封圈、下密封圈、圍壓表、圍壓開關、手搖泵、堵頭、排液管、排液開關、電子流量計、廢液缸、支架組成。上述釜體和入壓開關通過高壓管線與氮氣瓶和限壓閥相連接，電動機上端連接計算機，通過計算機可以實時顯示和調節電動機轉速。電動機下端連接在攪拌桿頂端。攪拌桿直徑為2.5cm，在攪拌桿上焊有攪拌葉片，可進行水泥漿的攪拌，由于固井水泥漿中含有大量的固相顆粒，因此為了提高攪拌桿和攪拌葉片的耐磨性，二者均采用高強度耐磨鋼制成。釜體上方連接儲液罐，儲液罐與釜體之間通過管線連接，管線上安裝有進液開關。釜體內部高度為35cm，直徑為15cm，溫控器的加熱片安裝在釜體內，可實現釜體內部溫度的調節，釜體下部放置巖心，巖心由橡膠套包裹，橡膠套通過密封圈與釜體封隔。橡膠套外圍通過管線連接圍壓表、圍壓開關和手搖泵，巖心下端為中空的堵頭，用于固定巖心和調節巖心高度。中空部分連接有排液管，排液管上安裝有排液開關和電子流量計，電子流量計與計算機連接，可實時記錄失水量并計算得出失水速度，排液管下方放置廢液缸。整個釜體由支架支撐懸空。

本實用新型的優點：原理可靠，操作簡單；本實用新型可實現動失水和靜失水的連續測量。

附圖說明

圖1是本實用新型一種測量固井水泥漿失水量的實驗裝置的結構示意圖。

圖中：1.釜體，2.入壓開關，3.限壓閥，4.氮氣瓶，5.電動機，6.計算機，7.攪拌桿，8.攪拌葉片，9.進液開關，10.儲液罐，11.溫控器，12.巖心，13.橡膠套，14.上密封圈，15.下密封圈，16.圍壓表，17.圍壓開關，18.手搖泵，19.堵頭，20.排液管，21.排液開關，22.電子流量計，23.廢液缸，24.支架。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。