水泥浆验窜装置的制作方法

文档序号:11986989阅读:318来源:国知局

本实用新型涉及水泥检验技术领域,具体涉及水泥浆验窜装置。



背景技术:

环空窜流导致环空井口冒油冒气,造成油气损失,降低油气采收率,影响油气合理开发,降低套管强度和使用寿命等,石油工业界自60年代以来就一直在认真对付环空流窜问题,特别是自80年代,石油界专家们对环空窜流形成的原因进行了大量的研究,所得出的结论有:防止环空窜流要合理清除泥浆;适当提高液体密度;严格控制滤失量;尤其在斜井中控制自由水析出等。

虽然目前世界上已研制了几种试验装置和试验方法,可以用于试验水泥配方的防窜性能试验,但窜流试验是冗长和相当繁琐的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构简单、设计合理、使用方便的水泥浆验窜装置。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:它包含截止阀、测窜釜体、活塞、压力控制机构、旋转机构、压力调节机构、热电偶、氮气源、压力表、失重筒、差压传感器、阀、水气窜试验转换单元;所述的测窜釜体的上端和下端通过有截止阀分别连接有压力控制机构和水气窜试验转换单元,水气窜试验转换单元与压力控制机构连接;所述的测窜釜体内设置有活塞,活塞的中心孔设置有截止阀,测窜釜体上连接有旋转机构;所述的压力控制机构通过数个阀与压力调节机构连接,压力调节机构上连接有氮气源和压力表;所述的失重筒通过差压传感器、阀与压力调节机构连接;所述的测窜釜体内设置有热电偶,热电偶、差压传感器与计算机连接。

作为优选,所述的失重筒上连接有控温单元。

作为优选,所述的活塞为空心活塞,且其中心设置有滤网。

作为优选,所述的压力控制机构上连接有压力传感器,压力传感器与计算机连接。

本实用新型操作时,水泥浆凝固过程中,随着胶凝强度增长,使水泥环的孔隙压力降低,失重,同时抗窜阻力增加了。可见环空窜流问题,实际上是一个压力平衡问题。模拟环空窜流,自然应该模拟在这种压力变化过程中的流体是否发生运移;窜流试验单元的试验筒上盖接有模拟静液柱压力的气源,气源经压力调节器调整到模拟静液压力。该压力随水泥失重而降低,按经处理后失重曲线,由计算机控制,直到与下端经调压器施加的模拟地层压力平衡。此气路随之由计算机控制截止,这时连接空心活塞上端的截止阀自动打开;当压力达到接近平衡以后,活塞上面压力基本维持不变,活塞下面压力通过空心活塞传递到压力传感器由计算机控制逐渐下降。

采用上述结构后,本实用新型产生的有益效果为:本实用新型所述的水泥浆验窜装置,可实现自动操作,操作方便,本实用新型具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

附图标记说明:

截止阀1、测窜釜体2、活塞3、压力控制机构4、旋转机构5、压力调节机构6、热电偶7、氮气源8、压力表9、控温单元10、失重筒11、差压传感器12、压力传感器13、阀14、水气窜试验转换单元15。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

参看如图1所示,本具体实施方式采用如下技术方案:它包含截止阀1、测窜釜体2、活塞3、压力控制机构4、旋转机构5、压力调节机构6、热电偶7、氮气源8、压力表9、失重筒11、差压传感器12、阀14、水气窜试验转换单元15;所述的测窜釜体2的上端和下端通过有截止阀1分别连接有压力控制机构4和水气窜试验转换单元15,水气窜试验转换单元15与压力控制机构4连接;所述的测窜釜体2内设置有活塞3,活塞3的中心孔设置有截止阀1,测窜釜体2上连接有旋转机构5;所述的压力控制机构4通过数个阀14与压力调节机构6连接,压力调节机构6上连接有氮气源8和压力表9;所述的失重筒11通过差压传感器12、阀14与压力调节机构6连接;所述的测窜釜体2内设置有热电偶7,热电偶7、差压传感器12与计算机连接。

作为优选,所述的失重筒11上连接有控温单元10。

作为优选,所述的活塞3为空心活塞,且其中心设置有滤网。

作为优选,所述的压力控制机构4上连接有压力传感器13,压力传感器13与计算机连接。

本具体实施方式操作时,水泥浆凝固过程中,随着胶凝强度增长,使水泥环的孔隙压力降低,失重,同时抗窜阻力增加了。可见环空窜流问题,实际上是一个压力平衡问题。模拟环空窜流,自然应该模拟在这种压力变化过程中的流体是否发生运移;窜流试验单元的试验筒上盖接有模拟静液柱压力的气源,气源经压力调节器调整到模拟静液压力。该压力随水泥失重而降低,按经处理后失重曲线,由计算机控制,直到与下端经调压器施加的模拟地层压力平衡。此气路随之由计算机控制截止,这时连接空心活塞上端的截止阀自动打开;当压力达到接近平衡以后,活塞上面压力基本维持不变,活塞下面压力通过空心活塞传递到压力传感器由计算机控制逐渐下降。

采用上述结构后,本具体实施方式产生的有益效果为:本具体实施方式所述的水泥浆验窜装置,可实现自动操作,操作方便,本具体实施方式具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

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