[發明專利]一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201911401794.1
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111044382A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 徐璧華;李俊蝠;莫康榮;謝應權;張彪;王俊杰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01M13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 鄒仕娟

1.一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置，所述實驗裝置包括釜體組件、實驗組件、數據采集組件、加壓組件；

釜體組件包括釜體、釜蓋、進水口、熱電偶和出水口，所述進水口、熱電偶和出水口均位于釜體一側，釜蓋蓋在釜體的上側；

所述實驗組件設置在釜體內部，實驗組件包括套管上蓋、套管、水泥環、橡膠筒、雙半圓缸套、套管下蓋、頂部密封橡膠圈和底部密封膠圈，所述套管位于釜蓋下方，套管上部和下部分別設有套管上蓋和套管下蓋，套管外側為水泥環，水泥環外側橡膠筒，橡膠筒外側為雙半圓缸套，頂部密封圈安裝于釜蓋與套管上蓋、橡膠套筒、雙半圓缸套之間，用于套管上部的水平方向密封，底部密封圈安裝于釜體與套管下蓋、橡膠筒、雙半圓缸套之間，用于套管下部的水平方向的密封；

所述數據采集組件設置在套管上，包括應變片和應變片數據線，所述應變片均勻貼合于套管內壁，用于采集套管上的壓力變化數據，通過所述應變片數據線傳遞至應力應變儀與計算機中；

其特征在于，釜體外側設置有加壓組件，所述加壓組件包括內置數據線、氣閥、氣動液壓泵、液壓推桿、機械推手和應變貼片，氣動液壓泵設置在釜體中部外側，沿釜體均勻分布，所述氣動液壓泵朝向釜體外側面上連接管路上設有氣閥，朝向釜體內側部分連接有液壓推桿，所述液壓推桿的桿體設置在釜體內，液壓推桿的活塞桿一端連接機械推手，機械推手位于釜體與雙半圓鋼套之間，并且在朝向雙半圓缸套的一側上貼有應變貼片，應變貼片與氣動液壓泵和液壓推桿內部埋設的內置數據線相連接，內置數據線又從氣動液壓泵泵體延伸出，與外接應力應變儀和計算機相連。

2.根據權利要求1所述的一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置，其特征在于，所述套管上蓋中設置有水泥注口。

3.根據權利要求1所述的一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置，其特征在于，套管上蓋的中部具有一孔，應力應變儀的數據線經過該孔伸入釜體內與套管內壁緊貼的應變片相連。

4.根據權利要求1所述的一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置，其特征在于，氣動液壓泵與其直接相連的液壓推桿和機械推手均位于同一軸線上，其中機械推手運動軸線與套管的軸向方向相互垂直，鎖住機械推手與橡膠筒的接觸面呈弧形，以便與橡膠筒表面高度契合。

5.根據權利要求1所述的一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置，其特征在于，所述氣動液壓泵在釜體外沿的分布方式為1/4圓形式，即設備中加壓組件的數量一共4組，氣動液壓泵間指向釜體圓心的連線形成的夾角呈90°，各氣動液壓泵均勻分布在釜體外沿。

6.根據權利要求1所述的一種液壓式模擬套管非均勻圍壓的實驗裝置，其特征在于，所述氣動液壓泵在釜體外沿的分布方式可分為1/8圓形式，即設備中加壓組件的數量一共8組，氣動液壓泵間指向釜體圓心的連線形成的夾角呈45°，各氣動液壓泵均勻分布在釜體外沿。