一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置的制作方法

本实用新型属于石油工程技术领域，具体涉及一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置。

背景技术：

海相层系油气勘探开发在全球油气工业发展中一直处于主导地位，全球已探明油气储量和待发现油气资源中，海相油气藏占72％，海相天然气藏中经常伴随含溶解了h2s/co2的地层水，该水湿环境对固化水泥腐蚀导致其难以满足气藏开发对固井质量的要求，因此需要对油井水泥配方进行模拟腐蚀测试以优化水泥配方。

目前各种水泥配方腐蚀测试主要通过高压釜进行，高压釜可以模拟真实地层环境条件，但高压釜内含有不可拆卸的导热的搅拌桨转轴导致水泥柱试样的摆放不稳以及釜内空间利用不足，这对实验数据结果和实验进度造成严重影响。

综上所述，研究一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置对油井水泥性能测试和现场水泥效果预测具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，该装置能用于高温高压条件下的水泥柱试样腐蚀实验，解决高压釜内水泥柱试样放置不稳、放置样品数量少和空间利用不充分的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，其特征在于：它包括支撑套管、底座、样品扶正环、六根支撑杆、六角螺母和定位销。

所述支撑套管，采用c276哈氏合金制作，其上端面有一个u型贯通开口，用于适应高压釜内搅拌桨转轴；其上下两端各有一个h型凹槽，用于承载和固定底座；其下端面有一个圆面凹槽，用于卡入高压釜内搅拌桨转轴。

所述底座，采用聚四氟乙烯材料制作，其上平面中心至外侧面边缘有一个u型贯通开口，开口朝外侧面，能使底座嵌入支撑套管的凹槽；其上平面有六个的圆面凹槽，用于放置和定位水泥柱样品；其上平面有六个直径圆形通孔，内有螺纹配合放置和固定支撑杆；其上面有两个直径圆形通孔，用于穿入铁丝使底座稳定于底座卡槽杆。

所述样品扶正环，采用聚四氟材料制作，其上平面中心至外侧面边缘有一个u型贯通开口，开口朝外侧面，用于适应支撑套管；六个圆形通孔，用于固定水泥柱样品；四个圆形通孔，用于插入支撑杆；两个卡位圆形通孔，用于插入定位销。

所述支撑杆，采用聚四氟材料制作，其下部螺纹圆柱，用于固定在底座上；中部为直径比两端螺纹宽的光滑圆柱；上部为螺纹圆柱，配合六角螺母放置样品扶正环位置，确保样品定位环与底座平行。

所述六角螺母，采用聚四氟材料制作，其外部为正六边形；内部为圆形通孔，内有螺纹结构。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型采用聚四氟乙烯和c276哈氏合金材料制作，能承受h2s/co2酸性腐蚀环境并能满足250℃以下的实验温度条件；其绝缘特性能隔离水泥柱和高压釜内金属结构，保证实验结果的准确性。2、本实用新型装置能够多个安装在高压釜搅拌桨转轴上，承载水泥柱试样多，充分利用高压釜内空间，提高实验效率，装置组合快速便捷，操作简易，调整方便。

附图说明

图1是本实用新型的多层装载示意图

图2是本实用新型的单层装载示意图

图3是支撑套管示意图

图4是底座示意图

图5是样品扶正环示意图

图6是定位销示意图

图7是支撑杆示意图

图8是六角螺母示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，包括：支撑套管1、底座2、样品扶正环3、支撑杆4、六角螺母5、定位销6，底座2安装在支撑套管1上，底座2与样品扶正环3之间用支撑杆4固定和连接，样品扶正环3保持水泥柱17不发生侧翻，六角螺母5使样品扶正环3与底座2保持平行，定位销6使样品定位环3、底座2和支撑套管1保持固定；

其特征在于：支撑套管1使用c276哈氏合金制作，其材质耐腐蚀且具有足够的强度可以承载大量的实验样品；底座2、样品扶正环3、支撑杆4、六角螺母5、定位销6都用聚四氟乙烯材料制作，避免水泥柱17与高压反应釜的金属釜壁接触，确保实验结果的准确性；

其特性在于：底座2、样品扶正环3、支撑杆4、六角螺母5、定位销6都用聚四氟乙烯材料制作，本实用新型最高能承受250℃高温；

其特征在于：支撑套管1为u型贯通开口7，能够与高压釜内搅拌桨转轴18贴合；

其特征在于：支撑套管1低端有圆面凹槽8，能够与高压釜内搅拌桨转轴18贴合；

其特征在于：支撑套管1有两个h型凹槽9，能够使底座2得到良好承载和固定；

其特征在于：底座2包括圆面凹槽10、螺纹圆形通孔11、u型贯通开口12这三个特质；其中底座2的圆面凹槽10用于放置和定位水泥柱样品17，螺纹圆形通孔11用于放置和固定支撑杆4，u型贯通开口12用于使底座2与支撑套管1的h型凹槽8配合；

其特征在于：样品扶正环3包括3mm卡位圆形通孔13、26mm直径圆形通孔14、6mm直径圆形通孔15、u型贯通开口16这四个特质，其中样品扶正环3的直径圆形通孔13用于保持水泥柱样品17不发生侧翻，卡位圆形通孔13用于插入定位销6使样品扶正环3、底座2和支撑套管1固定；

本实用新型的使用过程为：

1)将四根支撑杆4装入底座2的螺纹圆形通孔11中，然后将样品扶正环3安装到支撑杆4上，确保底座2的u型开口与样品扶正环3的u型开口在同一方向，最后拧上六角螺母5，确保底座2与样品扶正环3平行

2)将支撑套管1的u型贯通开口7及其底端圆面凹槽8与高压釜搅拌桨转轴18贴合，使其保持稳定。

3)将底座2嵌入支撑套管1的h型凹槽中，确保支撑套管1、底座2和样品扶正环3的u型开口在同一方向，然后将定位销6安装到样品定位环3的卡位圆形通孔13中，确保样品扶正环3、底座2和支撑套管1与高压釜搅拌桨转轴18稳定。

4)将水泥柱样品17放入底座2的各个圆面凹槽10上。

5)将多根支撑套管1相互轴向叠加，并重复1)、3)、4)过程即可实现在高压釜内多层装载水泥柱试样(根据实验数量需求安装)。

6)待实验完成后，先将水泥柱试样17取出再拆卸本装置。

技术特征：

1.一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，包括：支撑套管、底座、样品扶正环、支撑杆、六角螺母和定位销，其特征在于：底座与样品扶正环之间用支撑杆连接，用六角螺母使样品扶正器、底座保持和支撑杆固定，支撑套管可搭载于高压釜搅拌桨转轴上，支撑套管承载底座，定位销使样品扶正器、底座和支撑套管与高压釜搅拌桨转轴保持稳定。

2.如权利要求1所述的一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，其特征在于：支撑套管为u型贯通开口，能与高压釜内搅拌桨转轴配合；支撑套管低端有一个圆面凹槽能与高压釜搅拌桨转轴配合；支撑套管有两个h型凹槽，能使底座得到良好承载和固定。

3.如权利要求1所述的一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，其特征在于：底座和样品扶正环有一个u型贯通开口，能与支撑套管配合。

4.如权利要求1所述的一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，其特征在于：样品扶正环有两个卡位圆形通孔，能插入定位销使样品扶正环、底座和支撑套管保持稳定。

技术总结
一种适用于高压釜内水泥柱试样腐蚀测试的垂向多层固定装置，包括：支撑套管、底座、样品扶正环、支撑杆、六角螺母、定位销。其特征在于：底座与样品扶正环之间用支撑杆连接，用六角螺母使样品扶正器、底座保持和支撑杆固定，支撑套管可搭载于高压釜搅拌桨转轴上，支撑套管承载底座，定位销使样品扶正器、底座和支撑套管与高压釜搅拌桨转轴固定。本实用新型采用聚四氟乙烯材料和C276哈氏合金制作，能满足水湿酸性气体腐蚀及温度250℃以下的实验条件；其绝缘特性能隔离水泥柱样品，保证实验结果的准确性，该装置能够实现多层承载水泥柱试样，充分利用釜内空间，装置组合快速便捷，操作简易，调整方便。

技术研发人员：陈际宇;闫伟;魏浩光;邓金根;王孔阳;吴建树;黄馨;杨浩;孟祥龙;王诗棋;丁小平;李昱锋
受保护的技术使用者：中国石油大学(北京)
技术研发日：2020.01.13
技术公布日：2020.09.29