端的岩忍上凹槽11。如图3所示，所述底板8与套 管5或者岩忍6接触的一面开设有用于嵌入套管5底端的套管下凹槽15,和用于嵌入岩忍 6底端的岩忍下凹槽17。
[0025] 固井水泥胶结强度测试装置的使用过程是：首先将多个连杆1的端部固定在底板 4上，并将底板4置于平整地面上，将岩忍6的底端卡在岩忍下凹槽17内，岩忍6的顶端卡在 岩忍上凹槽11，套管5的底端卡在套管下凹槽15内，套管5的顶端卡在套管上凹槽10内， 套管5套在岩忍6的外壁，注意岩忍6和套管5与底板4同轴，然后将制备好的固井水泥试 样缓慢倒入岩忍6和套管5形成的环形空间12内，直至灌满环形空间12。接着用木棒在环 形空间12内连续揽动，使环形空间12内气泡自由上升，排出空间。待无气泡冒出后，盖上 盖板4,通过连杆1将盖板4和底板8连接起来，最后将装置放置于养护箱内，调至目标溫 度进行养护，并记录养护时间；待养护完成后，抽出连杆1，拆除盖板4、底板8,将其他部件 依次拆除，并清洗干净，仅留下套管5、岩忍6 W及水泥环，然后将其放置与压力试验机的测 试台上，通过不同的压力加载方式，测试梯形第一、第二界面胶结水泥剥离时的压力Fli和 Flz。
[00%] 参阅图4,根据受力分析可得：
(公式1) 由公式1可得垂直方向实际的第一、第二界面水泥剥离压力Fi和F 2。测量计算出胶结 面积S，则可得实际第一、第二界面的胶结强度。
(公式2) 实施例4 : 如图1所示，所述套管5的端部与盖板4、底板8之间均设有密封垫片7,即密封垫片7 分别放在岩忍下凹槽17、岩忍上凹槽11、套管下凹槽15、套管上凹槽10内，可W保护套管5 和岩忍6,减少磨损。
[0028] 需要说明的是，盖板4沿周向均匀开设有多个第一通孔13,每一个连杆1的顶端 穿过与其对应的第一通孔13,连杆1通过螺帽2、弹黃垫片3与盖板4固定连接，弹黃垫片 3设在螺帽2和盖板4之间，底板8沿周向均匀开设有多个第二通孔16,每一个连杆1的底 端穿过与其对应的第二通孔16,连杆1通过螺母14、垫片9与底板8固定连接，垫片9设在 螺母14和底板8之间。
[0029] 固井水泥胶结强度测试装置的使用过程是：首先将多个连杆1的端部固定在底板 4上，并将底板4置于平整地面上，分别在岩忍下凹槽17、岩忍上凹槽11、套管下凹槽15、套 管上凹槽10内放置密封垫片7,将岩忍6的底端卡在岩忍下凹槽17内，岩忍6的顶端卡在 岩忍上凹槽11，套管5的底端卡在套管下凹槽15内，套管5的顶端卡在套管上凹槽10内， 套管5套在岩忍6的外壁，注意岩忍6和套管5与底板4同轴，然后将制备好的固井水泥试 样缓慢倒入岩忍6和套管5形成的环形空间12内，直至灌满环形空间12。接着用木棒在环 形空间12内连续揽动，使环形空间12内气泡自由上升，排出空间。待无气泡冒出后，盖上 盖板4,使连杆1穿过盖板4上的第一通孔13,用螺帽2和弹黃垫片3、螺母14和垫片9将 整个装置紧固起来，通过连杆1将盖板4和底板8连接起来，最后将装置放置于养护箱内， 调至目标溫度进行养护，并记录养护时间；待养护完成后，拆除螺帽2和弹黃垫片3、螺母14 和垫片9,抽出连杆1，拆除盖板4、底板8,将其他部件依次拆除，并清洗干净，仅留下套管5、 岩忍6 W及水泥环，然后将其放置与压力试验机的测试台上，通过不同的压力加载方式，测 试梯形第一、第二界面胶结水泥剥离时的压力Fli和Fl 2。
[0030] 参阅图4,根据受力分析可得：
(公式1) 由公式1可得垂直方向实际的第一、第二界面水泥剥离压力Fi和F 2。测量计算出胶结 面积S，则可得实际第一、第二界面的胶结强度。
(公式2) 本发明提供的运种固井水泥胶结强度测试装置，该装置可W在模拟地层真实条件下测 试第一和第二界面的胶结强度，设备简单，操作方便，整体可拆卸成单个小部件，清洗方便， 由于采用了斜向平行水泥环结构，倒模容易，仅单人就可完成水泥胶结强度测试，配合压力 试验机使用，再现性好，数据准确。
[0032] W上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部 件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，运里不一一叙述。
【主权项】
1. 一种固井水泥胶结强度测试装置，其特征在于，包括平行且同轴的盖板（4)和底板 (8)，盖板（4)和底板（8)之间通过多个连杆（1)连接，盖板（4)和底板（8)之间设有与盖板 (4)同轴的岩芯（6)和套管（5)，套管（5)外套在岩芯（6)的外壁，套管（5)的内壁与岩芯（6) 的外壁之间形成环形空间（12)，且套管（5)的内壁平行于岩芯（6)的外壁，套管（5)和岩芯 (6)的纵截面均呈梯形。2. 如权利要求1所述的一种固井水泥胶结强度测试装置，其特征在于，所述套管（5)的 内壁或者岩芯（6)的外壁与水平方向的夹角是80度。3. 如权利要求1所述的一种固井水泥胶结强度测试装置，其特征在于，所述盖板（4)与 套管（5)或者岩芯（6)接触的一面开设有用于嵌入套管（5)顶端的套管上凹槽（10)，和用于 嵌入岩芯（6)顶端的岩芯上凹槽（11)。4. 如权利要求3所述的一种固井水泥胶结强度测试装置，其特征在于，所述底板（8)与 套管（5)或者岩芯（6)接触的一面开设有用于嵌入套管（5)底端的套管下凹槽（15)，和用于 嵌入岩芯（6)底端的岩芯下凹槽（17)。5. 如权利要求1所述的一种固井水泥胶结强度测试装置，其特征在于，所述套管（5)的 端部与盖板（4)、底板（8)之间均设有密封垫片（7)。
【专利摘要】本发明提供了一种固井水泥胶结强度测试装置，包括同轴的盖板和底板，盖板和底板之间通过多个连杆连接，盖板和底板之间设有与盖板同轴的岩芯和套管，套管外套在岩芯的外壁，套管的内壁与岩芯的外壁之间形成环形空间，且套管的内壁平行于岩芯的外壁，套管和岩芯的纵截面均呈梯形。本发明提供的这种固井水泥胶结强度测试装置，该装置可以在模拟地层真实条件下测试第一和第二界面的胶结强度，设备简单，操作方便，整体可拆卸成单个小部件，清洗方便，由于采用了斜向平行水泥环结构，倒模容易，仅单人就可完成水泥胶结强度测试，配合压力试验机使用，再现性好，数据准确。
【IPC分类】E21B47/005
【公开号】CN105422080
【申请号】CN201511001755
【发明人】奚运涛, 李琼玮, 赵振峰, 周志平, 王小勇, 杨立华, 李明星, 苑慧莹, 李慧, 刘伟
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月29日