详情

原文传递固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法

专利名称：	固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法
摘要：	本发明公开了固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法。该装置由氮气瓶、含修复介质的气体瓶、釜体、高压泵、外压力泵、外围压传感器、内围压传感器、温度调节器、内电偶、外电偶、计算机组成，釜体内为模拟岩心、水泥环、模拟套管，釜盖设有三个进气口，釜底设有三个出气口。该方法包括：将模拟岩心和模拟套管放置于釜体内，在环形空间注入水泥浆，养护形成水泥环；按照井底的实际工况设定温度；向模拟套管内注入氮气，待水泥环产生裂缝；按照井下工况设定内围压、外围压；向水泥环通入含修复介质的气体；从通入气体与排出气体的累计流量的差值判断水泥石的自修复能力。本发明能够在不同压力和温度下对水泥环的自修复能力进行评价。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南石油大学
发明人：	程小伟;齐奉中;刘慧婷;刘开强;梅开元;张春梅;李早元;郭小阳;秦丹;陈祖伟;高显束;靳建洲;于永金;王晶;张弛;文寨军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910061434.5
公开号：	CN109781538A
代理机构：	成都金英专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	袁英
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	610500 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置，由氮气瓶（1）、含修复介质的气体瓶（5）、釜体（14）、高压泵（34）、外压力泵（20）、外围压传感器（28）、内围压传感器（29）、温度调节器（30）、内电偶（35）、外电偶（36）、计算机（31）组成，其特征在于，所述釜体（14）内部，由外向内依次为加热带（13）、外围压套（27）、模拟岩心（15）、水泥环（16）、模拟套管（17），加热带连接温度调节器（30），外围压套连接外压力泵（20）和外围压传感器（28），模拟岩心和水泥环交接处设有外电偶（36），模拟套管内部设有内围压传感器（29）和内电偶（35），外围压传感器和内围压传感器、外电偶和内电偶共同连接计算机（31）；所述釜体顶部的釜盖（12）设有三个进气口，分别是两个含修复介质气体进气口（9）、（11）与氮气进气口（10），含修复介质的气体瓶（5）通过两个含修复介质气体进气口与水泥环（16）连通，连接高压泵（34）的氮气瓶（1）通过氮气进气口与模拟套管（17）连通，三个进气口连有压力表和气体流量计；所述釜体底部的釜底座（18）设有三个出气口，分别是两个含修复介质气体出气口（32）、（33）与氮气出气口，两个含修复介质气体出气口连有气体流量计、压力表和玻璃瓶（25），氮气出气口连有气体排放阀（22）。 2.如权利要求1所述的固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置，其特征在于，所述玻璃瓶（25）连有气体回收装置（26）。 3.如权利要求1所述的固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置，其特征在于，所述模拟岩心、水泥环及模拟套管按照现场施工的实际比例进行缩小，并通过加热带、外压力泵、氮气瓶及高压泵控制釜体的温度和压力。 4.利用权利要求1、2或3所述的装置对固井水泥石外源性自修复材料的修复能力进行评价的方法，依次包括以下步骤：（1）将模拟岩心和模拟套管放置于釜体内部，再在模拟岩心和模拟套管的环形空间注入水泥浆，养护至规定时间形成水泥环；（2）按照井底的实际工况设定温度，利用加热带对釜体进行加热，利用内电偶实时监测模拟套管内部的温度，外电偶实时监测加热带的实际温度；（3）打开氮气瓶，通过氮气进气口向模拟套管内部注入氮气，利用高压泵进行加压，待水泥环产生裂缝以后关闭氮气瓶，打开气体排放阀卸掉模拟套管内部压力；（4）再次打开氮气瓶、高压泵及外压力泵，按照井下工况设定内围压、外围压的压力值；（5）打开含修复介质的气体瓶，向水泥环通入含修复介质的气体，利用气体流量计记录通入气体及排出气体的流量；（6）从含修复介质气体进气口通入气体与含修复介质气体出气口排出气体的累计流量的差值判断水泥石的自修复能力。
所属类别：	发明专利