[發明專利]一種模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 202010019666.7
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111141616A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王素玲;王雪飛;姜民政;李金波;宋薇;程天才;盧秋羽;苗夏楠;謝文琦
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N1/28;G01B21/32
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置，其特征在于：這種模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置包括外力加載系統（1）、套管（2）、水泥塊（3）和檢測系統，外力加載系統（1）包括箱體（11）、加載油缸組件（12）、封板（13）、液壓系統，箱體（11）頂面設置矩形安裝孔、箱體（11）左側面設置矩形安裝孔、箱體（11）右側面設置矩形安裝孔、箱體（11）前端面設置矩形安裝孔，箱體（11）后端面設置實驗試件的安裝通道；加載油缸組件（12）包括加載油缸（121）和加載板（122），加載板（122）焊接在活塞桿的端部；水泥塊（3）由水泥漿料澆筑而成，并且在水泥塊中提前預置縫網結構，模擬縫網改造地層，水泥塊中心開有通孔（31），套管（2）插入通孔（31）中，水泥塊置于箱體（11）中，箱體（11）頂面矩形安裝孔中安裝多個加載油缸組件（12），對套管（2）施加垂直載荷，箱體（11）左側面矩形安裝孔中共安裝多個加載油缸組件（12），對套管（2）施加水平載荷，箱體（11）前端面矩形安裝孔中安裝一個加載油缸組件（12），對套管（2）施加沿套管軸向載荷，箱體后端面固定封板（13）；

檢測系統包括應力應變片（4）、信號轉換器，計算機，應力應變片（4）均勻貼置在套管外壁，通過信號轉換器把套管的應力應變信號在計算機上顯示并實時監測。

2.根據權利要求1所述的模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置，其特征在于：所述的加載油缸設置矩形連接法蘭（1211），矩形連接法蘭（1211）與箱體（11）螺栓連接；封板（13）內側設有凸臺（132），凸臺（132）與水泥塊（3）緊密貼合，封板中心開有小孔（131），小孔（131）是檢測系統信號線的連接通道；套管為薄壁無縫鋼管。

3.根據權利要求2所述的模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置，其特征在于：所述的箱體上側面設置的矩形安裝孔（111）中共安裝3個加載油缸組件（12），3個加載油缸組件（12）單獨動作或同步動作，模擬垂直載荷沿套管軸向非均勻分布和均勻分布；在箱體左側面設置的矩形安裝孔（112）、箱體右側面設置的矩形安裝孔（113）中分別安裝3個加載油缸組件（12），每側3個加載油缸組件（12）單獨動作或同步動作，模擬水平載荷沿套管軸向非均勻分布和均勻分布。

4.根據權利要求3所述的模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置，其特征在于：所述的箱體左側面3個加載油缸組件（12）和右兩側面3個加載油缸組件（12）對稱安裝，通過控制所述加載油缸的動作，實現模擬套管在地層中擠毀、剪切和屈曲變形。

5.根據權利要求3所述的模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置，其特征在于：所述的加載油缸（121）全部同步動作，模擬套管在地層中受均布載荷。

6.根據權利要求3所述的模擬縫網改造地層套管變形的實驗裝置，其特征在于：所述的加載油缸（121）單獨動作，模擬套管在地層中受非均布載荷。