[發(fā)明專利]油井水泥第一膠結(jié)面的膠結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811296632.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN109342195B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程小偉;秦丹;高顯束;于永金;文寨軍;張弛;王晶;劉開強(qiáng);梅開元;劉慧婷;陳祖?zhèn)?/a>;董慶廣;張春梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué);中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司;中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/10
• 分類號(hào): G01N3/10;G01N1/36
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.油井水泥第一膠結(jié)面的膠結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，依次包括以下步驟：

(1)制作模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣：

制作金屬拉伸桿，其橫截面為圓形，上下兩端為夾持端，中間為平行部分，夾持端直徑大于平行部分，長(zhǎng)度小于平行部分，夾持端和平行部分之間有過渡弧；將金屬拉伸桿豎立固定，下夾持端外表面涂抹脫模油后，在下夾持端套上PVC1管，向PVC1管和下夾持端的環(huán)形空間注滿水泥漿，常溫養(yǎng)護(hù)至初凝狀態(tài)；然后在裸露的水泥石表面涂抹脫模油，再在平行部分套上與PVC1管直徑相同的PVC2管，繼續(xù)向PVC2管和平行部分的環(huán)形空間注滿水泥漿，常溫養(yǎng)護(hù)至終凝狀態(tài)；剝?nèi)ハ聤A持端外面包裹的水泥石和PVC1管，留下平行部分外面包裹的水泥石和PVC2管，模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣制作完成；

(2)將模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣放置于液壓式拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)處理得到油井水泥第一膠結(jié)面的膠結(jié)強(qiáng)度，過程如下：

1)開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，預(yù)加少量載荷，然后卸載到零，檢查試驗(yàn)機(jī)工作是否正常；

2)將模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣豎直放置，兩端夾持在液壓式拉伸試驗(yàn)機(jī)上；

3)開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，緩慢而均勻地加載，應(yīng)變速率不超過0.0025/s，觀察測(cè)力指針轉(zhuǎn)動(dòng)和繪圖裝置出圖情況，圖中出現(xiàn)第一個(gè)峰值點(diǎn)時(shí)，測(cè)力指針的值即為屈服荷載值F；繼續(xù)加載，試樣拉斷后立即停止加載，此時(shí)的載荷值即為最大荷載值F_max；繪圖裝置繪出力-延伸曲線圖，在圖上讀出屈服階段的延伸長(zhǎng)度L；

4)模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣中平行部分及包裹的水泥石的直徑為P，通過下式計(jì)算水泥石與金屬拉伸桿平行部分之間的膠結(jié)強(qiáng)度，即水泥第一膠結(jié)面的膠結(jié)強(qiáng)度M：

2.如權(quán)利要求1所述的油井水泥第一膠結(jié)面的膠結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征在于，金屬拉伸桿與水泥接觸面提前用鉆井液、沖洗液及隔離液依次沖洗3-5分鐘。

3.如權(quán)利要求1所述的油井水泥第一膠結(jié)面的膠結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法在水泥石的抗拉強(qiáng)度測(cè)試中的應(yīng)用，其特征在于，求得水泥石的抗拉強(qiáng)度，過程如下：分別將金屬拉伸桿、模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣夾持在液壓式拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，得到金屬拉伸桿、模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣的最大荷載值F_max，利用抗拉強(qiáng)度R＝F_max/S分別計(jì)算金屬拉伸桿的原始抗拉強(qiáng)度、模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣的抗拉強(qiáng)度，模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣的抗拉強(qiáng)度和金屬拉伸桿的原始抗拉強(qiáng)度之間的差值，即為水泥石的抗拉強(qiáng)度，S為金屬拉伸桿平行部分的橫截面積或模擬套管-水泥環(huán)組合結(jié)構(gòu)試樣平行部分及包裹的水泥石的橫截面積。