[發明專利]一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置及評價方法

有效

• 申請號: 201911083996.6
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN112782037B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 周仕明;張晉凱;陸長青;丁士東;肖京男;初永濤;沈煒
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G01N9/04
• 分類號: G01N9/04;G01N9/36
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

本發明提供了一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置，包括：高溫高壓釜；安放在高溫高壓釜內的缸體，缸體用于存放待評價的泡沫水泥漿；與缸體密封連接的底蓋；設置在缸體內且能夠沿軸向伸縮運動的活塞，在活塞的軸向外端固定連接有頂蓋；以及用于采集泡沫水泥漿的參數的信號采集單元，其包括與外部計算機連接的溫度傳感器、壓力傳感器和位移傳感器；其中，高溫高壓釜能夠調節設定不同的溫度與壓強，信號采集單元能夠實時連續地采集泡沫水泥漿的溫度、壓強和位移變化信號，并傳遞給外部計算機進行計算分析，從而得到待評價的泡沫水泥漿的壓縮性能。本發明還提供了一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價方法。

技術領域

本發明涉及固井用水泥漿的性能檢測技術領域，具體地，涉及一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置。本發明還涉及一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價方法。

背景技術

在一定溫度和壓強條件下，現有的常規水泥漿的體積基本恒定保持不變，不具有壓縮特性。而新型的泡沫水泥漿屬于氣液兩相地均相混合流體，是以現有水泥漿作為基漿，并按照一定比例充以氣體，經過充分發泡與混合制備而成。由此，使細膩均勻的泡沫與水泥漿達到均勻混合無滑脫，從而制備出新型的泡沫水泥漿。然而，由于新型的泡沫水泥漿的漿體內含有不同程度的氣泡，在一定溫度和壓強作用下，氣泡的壓縮程度不同，從而使得整體宏觀漿體表現出具有一定的壓縮性。泡沫水泥漿的壓縮性能夠有效抵御體積收縮，其對固井施工影響較大。因此，檢測評價泡沫水泥漿的壓縮性能顯得尤為重要。然而，現有的關于水泥漿性能的評價裝置不完善，還沒專門的針對水泥漿的壓縮性能的評價裝置。

發明內容

針對如上所述的技術問題，本發明旨在提出一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置，該評價裝置能夠對處于一定溫度和壓強下的不同體系、不同含氣比例的泡沫水泥漿的壓縮性進行評價。

本發明還提供了一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價方法。

為此，根據本發明的第一方面，提出了一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置，包括：高溫高壓釜；安放在所述高溫高壓釜內的缸體，所述缸體用于存放待評價的泡沫水泥漿；與所述缸體密封連接的底蓋；設置在所述缸體內且能夠沿軸向伸縮運動的活塞，在所述活塞的軸向外端固定連接有頂蓋；以及用于采集所述泡沫水泥漿的參數的信號采集單元，其包括溫度傳感器、壓力傳感器和用于測量所述頂蓋與所述缸體的上端面之間的位移變化量的位移傳感器，所述溫度傳感器、所述壓力傳感器和所述位移傳感器均與外部計算機連接；其中，所述高溫高壓釜能夠調節設定不同的溫度與壓強，所述信號采集單元能夠實時連續地采集所述泡沫水泥漿的溫度、壓強和位移變化信號，并傳遞給所述外部計算機進行計算分析，從而得到待評價的泡沫水泥漿的壓縮性能。

在一個優選的實施例中，所述位移傳感器的一端固定連接在所述頂蓋的下端面，另一端與所述缸體的上端面連接，所述位移傳感器能夠在所述頂蓋的帶動下伸縮以實時連續檢測所述頂蓋與所述缸體的上端面之間的間距變化。

在一個優選的實施例中，所述頂蓋構造成直徑大于所述活塞的直徑的圓盤形，且所述活塞的軸向端面與所述頂蓋呈中心對稱式固定連接。

在一個優選的實施例中，所述頂蓋上設有若干沿周向均布的通孔，所述缸體的上端面設有能夠與所述通孔對應的螺紋盲孔，其中，所述頂蓋通過限位螺絲與所述缸體連接，所述限位螺絲穿過所述通孔，且螺紋端與螺紋盲孔固定連接，所述頂蓋能夠沿所述限位螺絲軸向運動。

在一個優選的實施例中，所述溫度傳感器和所述壓力傳感器分別安裝在所述底蓋的內端面上。

在一個優選的實施例中，在所述活塞與所述缸體之間設有能夠隨所述活塞同步運動的密封圈，從而使所述活塞與所述缸體之間形成動密封。

根據本發明的第二方面提出了一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價方法，包括以下步驟：

提供如上所述的用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置；