CN105319341A - 一种油井水泥自修复测试装置及方法 - Google Patents

一种油井水泥自修复测试装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105319341A
CN105319341A CN201410374864.XA CN201410374864A CN105319341A CN 105319341 A CN105319341 A CN 105319341A CN 201410374864 A CN201410374864 A CN 201410374864A CN 105319341 A CN105319341 A CN 105319341A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
pressure
cup
slurry cup
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410374864.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105319341B (zh
Inventor
汪晓静
王其春
刘伟
周仕明
徐春虎
曾敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201410374864.XA priority Critical patent/CN105319341B/zh
Publication of CN105319341A publication Critical patent/CN105319341A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105319341B publication Critical patent/CN105319341B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种油井水泥自修复测试装置,其包括:用于容纳待测水泥块的浆杯;用于将所述浆杯内的待测水泥块加热至预定温度的加热单元;用于将流体以预定压力注入所述浆杯内的加压供液单元;以及用以实时采集所述流体的流量参数的监测单元。本发明还公开了一种采用油井水泥自修复测试装置的水泥自修复测试方法。利用本发明的测试设备可模拟高温高压环境,并通过实时监测流体通过水泥石裂缝的流量变化,反应裂缝大小的变化情况,进而反应水泥石的愈合情况。同时本发明的测试设备可通过计算机采集数据,实时自动观测记录流量随时间的变化,从而研究人员可以直接得到记录结果数据,减轻了研究人员的工作量。

Description

一种油井水泥自修复测试装置及方法
技术领域
本发明涉及石油钻探领域,具体说涉及一种油井水泥自修复测试装置及方法。
背景技术
随着科技进步,自愈合修复技术被应用在越来越多的领域中。在现阶段,自愈合修复技术在固井水泥中的应用还是一个新的研究领域,对采用自愈合修复技术的固井水泥的应用研究还刚刚起步。
加入自愈合材料的水泥石遇油气溶胀后可实现自密封修复,在研究过程中,为了准确掌握水泥石的自修复状态过程,需要对其自修复过程做详细测量记录。但是在现阶段的研究中,对水泥自修复过程的测试评价主要借助于水泥石的膨胀测试装置或者建筑用常温自愈合评价装置检测。然而上述装置测试的主要是水泥石整体膨胀的性能,无法测试水泥石缝隙间的修复效果。并且上述装置只能测试常温常压下状态的水泥石,不能实现实时高温(室温-170℃)高压(30MPa)状态下水泥石后期遇油气溶胀效果的评价。对于水泥石在高温高压状态下的测试评价,目前并无相应的测试设备。由于固井水泥通常是在高温高压环境下使用,因此通过现有设备得到的监测数据并不能准确的反映实际情况。
因此,针对现有装置不能监测高温高压状态下的水泥石自修复过程的问题,需要一种新的装置及评价方法以达到测量并记录高温高压状态下的水泥石自修复过程。
发明内容
针对现有装置不能监测高温高压状态下的水泥石自修复过程的问题,本发明提供了一种油井水泥自修复测试装置,其包括:
浆杯,其包括流体注入口和流体排出口,用于容纳待测水泥块;
加热单元,用于将所述浆杯内的待测水泥块加热至预定温度;
加压供液单元,其与所述流体注入口相连以将流体以预定压力注入所述浆杯内;
监测单元,用以实时采集所述流体的流量参数。
在一个实施例中,所述流体为碳氢化合物流体。
在一个实施例中,所述浆杯被构造成,在所述待测试水泥块装入所述测试容器后,从所述流体注入口注入的流体只有通过所述待测试水泥块的缝隙才可到达所述流体排出口并被排出。
在一个实施例中,所述浆杯包括:
杯体,其内部构建用于容纳所述待测试水泥块的空腔;
上杯盖,其密封式安装在所述杯体上端,且所述流体注入口构造在所述上杯盖上;
下杯盖,其密封式安装在所述杯体下端,且所述流体排出口构造在所述下杯盖上。
在一个实施例中,所述杯体内部的空腔被构造为上宽下窄的圆台。
在一个实施例中,所述杯体包含用于包裹所述待测水泥块周壁的弹性密封件,用于消除所述待测水泥块与杯体内壁之间间隙。
在一个实施例中,所述加热单元包括:
加热器,其被构造成包含空腔的杯状,且所述空腔的形状由所述浆杯的外部形状决定;
保温层,其包裹安装在所述加热器外壁;
在一个实施例中,所述加压供液单元包括:
流体管道,其用于连通所述浆杯以及所述加压供液单元的其他部分;
增压泵,其用于对所述流体增压;
高压油箱,其通过所述流体管道与所述增压泵连接,用于存放流体;
压力调节阀的,其一端通过所述流体管道与所述高压油箱连接,其另一端通过所述流体管道连接到所述流体注入口,用于调节所述流体液压。
在一个实施例中,所述加压供液单元还包括低压油箱,所述低压油箱通过所述流体管道连接到所述流体排出口与所述增压泵,用于收集所述浆杯排出的流体并通过所述增压泵将收集到的流体注入到高压油箱中,以实现流体的循环利用。
在一个实施例中,所述加压供液单元还包括:
压力释放阀,其安装在所述流体管道上,用于释放所述加压供液单元流体管道内压力;
高压阀,其一端连接到所述流体注入口,另一端通过所述流体管道连接到所述压力控制阀,用于控制所述流体注入所述浆杯;
止回阀,其一端连接到所述流体排出口,另一端通过所述流体管道连接到所述低压油箱,用于防止流体回流。
在一个实施例中,所述监测单元包含:
热电偶,其安装在所述浆杯内部,用于收集浆杯内部温度数据。
液压传感器,其安装在所述供液单元内靠近所述流体注入口的位置上,用于收集流体压力数据;
流量传感器,其安装在所述供液单元内靠近所述流体注入口的位置上,用于收集流体流量数据。
在一个实施例中,所述监测单元还包括数据处理模块,其连接到所述加热单元以及所述加压供液单元,用于控制所述加热单元与加压供液单元的运行,并基于所述监测单元收集到的流量数据输出流量-时间关系曲线。
本发明还提供了一种采用油井水泥自修复测试装置的水泥自修复测试方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将待测试水泥块安装到所述测试装置的浆杯中,所述待测试水泥块被构造成配合所述浆杯杯体空腔形状的上宽下窄的圆台;
启动所述测试装置的加热单元,将所述测试装置的浆杯加热到预定温度;
启动所述测试装置的加压供液单元,给流体加压,使其达到预定压力;
将达到预定压力的流体通入所述浆杯中,使其通过待测水泥块的缝隙后流出所述浆杯;
利用所述测试装置的监测单元计时并实时测量所述装置内流体的流量变化;
在所述装置内流体的流量达到预定值或零时,测试结束,装置停机;
依据上述测试中测量到的流量-时间变化关系得出测试结果。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
本发明的测试设备可模拟高温高压环境,并通过实时监测流体通过水泥石裂缝的流量变化,反应裂缝大小的变化情况,进而反应水泥石遇油气的愈合情况;
本发明的测试装置可通过计算机采集数据,实时自动观测记录流量随时间的变化,从而研究人员可以直接得到记录结果数据,减轻了研究人员的工作量。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明一实施例的测试杯体剖面图;
图2是根据本发明一实施例的测试杯体结构图;
图3是根据本发明一实施例的测试装置结构简图;
图4是根据本发明一实施例的数据记录图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
随着科技进步,自愈合修复技术被应用在越来越多的领域中。在石油钻探领域,自愈合修复技术也被应用到了固井水泥中。但是现阶段自愈合修复技术在固井水泥中的应用还刚刚起步。如何更加完美的将自愈合修复技术应用到固井水泥并使其达到预期效果依然需要进一步的研究。然而现阶段的自愈合修复技术通常是应用在常温常压环境中。因此,对自愈合修复过程的测试评价通常也是在常温常压过程中进行的。例如水泥石的膨胀测试装置或者建筑用常温自愈合评价装置,上述装置监测的都是水泥石在常温常压状态下的自愈合修复过程。但是在石油勘探领域,固井水泥会使用在高温高压环境下。因此基于上述监测设备得到的实验数据并不能完美的应用于固井水泥的应用研究中。另外,现有测试设备主要测试水泥石整体膨胀的性能,而无法测试水泥石缝隙的修复效果。这也导致实验测试数据不能完美的直接应用于应用研究中。
为解决现有设备的不足,本发明提供了一种新的测试设备。其不仅能模拟高温高压环境,而且能够在待测水泥块处于自修复过程时实时测试其自修复状态参数。从而使得到的测试数据更加接近实际情况,为之后的应用研究提供更加可靠实用的测试数据。
本发明的测试装置的主体部分是用于容纳待测试水泥块的浆杯。如图1所示,浆杯30包括杯体19、上杯盖17、以及下杯盖20。其中上杯盖17以及下杯盖20分别密封式安装在杯体19的上下端。为了在浆杯内模拟高压环境,在浆杯30的上杯盖17上构建有流体注入口31以及加压腔32。流体注入口31贯穿上杯盖并与加压腔32连通,外界的流体管道通过一高压阀9连接到流体注入口31。当装置运行时,高压流体通过流体注入口31进入加压腔32,从而提高浆杯内部的压力,以实现高压环境的模拟。同时为了保持内部高压,浆杯30还包含用于密封的橡胶垫圈21和22。橡胶垫圈21安置在上杯盖17与杯体19的接口处,橡胶垫圈22安置在下杯盖20与杯体19的接口处。
水泥块的自修复过程简单来说就是消除其内部缝隙的过程,本发明的测试装置的测量目的之一就是实时测量待测水泥块内部缝隙的大小。不难理解,在水泥块缝隙的一端注入流体,在注入压力的作用下流体会通过水泥块的缝隙到达缝隙的另一端。在上述过程中,在注入压力保持不变的情况下,流经缝隙的流体的流量是由缝隙的大小决定的。也就是说,缝隙越小,流体的流量越小。因此,通过测量流经缝隙的流体的流量的数值就可以间接测量到水泥块内部的缝隙大小。
本发明即是通过上述原理测量水泥块内部的缝隙。为达成这一测量目的,在本实施例中,在下杯盖20上构建有流体排出口33。从流体注入口31注入的流体在注入压力的作用下到达流体排出口33并被排出。同时浆杯30整体被构建成从流体注入口31注入的流体只有通过浆杯30内的待测试水泥块的缝隙才可到达流体排出口33。为了达成上述目的,杯体19内部用于容纳待测试水泥块的空腔被构造为上宽下窄的圆台。并且待测试水泥块也按照上述空腔的形状制备。如图2中水泥块23的形状就是配合杯体19内空腔的形状制备的。
在待测试水泥块被安装入杯体19后,水泥块在上方压力的作用下,其侧面会与杯体19内壁紧密贴合。同时杯体19内还包含有用于包裹待测试水泥块周壁的弹性密封件18。在本实施例中包裹待测试水泥块周壁的弹性密封件18是橡胶密封套,这进一步消除了待测试水泥块与杯体19内壁之间间隙,从而保证流体的通路只能是水泥块缝隙。
在实际使用时,待测试水泥块的安装方式如图2所示。在本实施例中,待测试水泥块23分为两件,将两件待测试水泥块拼合,其中间的缝隙就是实验所需的水泥块缝隙。为了保成缝隙的初始宽度,在两件水泥块中间还安置有缝隙隔片24,用以分隔两件水泥块从而在两件水泥块之间构建特定宽度的缝隙以模拟现实环境下水泥块内部的裂缝。在实际操作时,实验人员可以根据具体的实验需要选择特定厚度的缝隙隔片24,从而在待测试水泥块23间构造特定宽度的缝隙。组合完毕的水泥块23以及缝隙隔片24的外部形状配合杯体19的内部空腔形状,为上宽下窄的圆台。将组装完毕的水泥块23放入橡胶密封套18中,然后置入杯体19中。将橡胶垫圈22安装在下杯盖20的沟槽内,再将下杯盖20安装在杯体19的下端。将橡胶垫圈21安装在上杯盖17的沟槽内,再将上杯盖17安装在杯体19的上端。
为了提供用于加压以及流量测量的流体,本发明的装置还包含加压供液单元。加压供液单元通过流体管道连接到浆杯30的流体注入口31。如图3所示,加压供液单元包括通过流体管道依次联通的增压泵3、高压油箱2、以及压力调节阀4。高压油箱2包含注入口与排出口,增压泵3从气源吸入空气并通过注入口给高压油箱2内部增压,高压油箱2内的流体在压力作用下从排出口流出。通过压力调节阀4调节流出的流体的液压,从而使达到预定液压的流体注入浆杯30。
在本实施例中,加压供液单元还包括用于收集被浆杯30排出的流体的低压油箱1,其也包含注入口和排出口。低压油箱1的注入口通过流体管道与浆杯30的流体排出口33相连,低压油箱1的排出口通过流体管道与增压泵3连接。装置运行时,被浆杯30排出的流体进入低压油箱1。当低压油箱1中的流体量达到一定程度时,流体通过增压泵3,流入高压油箱2,进而实现了流体的循环使用。
为了在实际应用中更加方便的控制流体液压以及流动方式。在本实施例中,加压供液单元还包括一些辅助设备。低压油箱1和浆杯30之间还安装有防止流体回流的止回阀10以及辅助压力调节阀4控制液压的压力调节阀5,止回阀10一端与流体排出口33相连,一端与压力调节阀5相连,压力调节阀5连接到低压油箱1的注入口。在浆杯30的流体注入口处,安装有用于控制流体流入的高压阀9,高压阀9一端与流体注入口31相连,一端与调节阀4相连。并且在用于流体注入的流体管道和用于流体排出的流体管道之间安装有用于释放压力的压力释放阀14。
在这里需要指出的是,因为本发明中加压供液单元的作用是将流体以预定压力注入到浆杯中。所以本发明的加压供液单元的设计并不限于本实施例所描述的情况。只要可以实现将流体以预定压力注入到浆杯的设计都可以应用于本发明的加压供液单元。并且基于上述加压供液单元而构造成的本发明的测试装置都属于本发明的保护范围。例如,由于不考虑流体循环使用的情况,因此在本发明另一实施例中不包含低压油箱1。同时,在不影响装置正常运行的情况下,根据实际情况,可以不安装辅助装置中的压力调节阀5、止回阀10、高压阀9以及压力释放阀14中的一个或多个。
为了模拟高温环境,本发明的测试装置还包括加热单元。如图3所示,本实施例的加热单元包括加热器11与保温层12。加热器11被构造成包含空腔的杯状,且空腔的形状配合浆杯30的外部形状,从而在其空腔部分可以放置浆杯30。在加热器11外壁包裹安装有用于隔热保温的保温层12。
由于加热单元的功能是将待测水泥块加热到预定温度,从而模拟高温环境。因此加热单元的设计并不限于本实施例中所描述的情况,任何可以达成将待测水泥块加热到预定温度的设计都可以应用于本发明的加热单元。并且基于上述加热单元而构造成的本发明的测试装置都属于本发明的保护范围。
为测量所需要的数据以及确定流体压力和浆杯内部温度为预定值,本发明的测试装置还包含监测单元,其用以实时采集流体的流量、压力以及浆杯内部的温度参数。如图3所示,在本实施例中,监测单元包括多个监测传感器/仪表以及数据收集模块16
为确定浆杯30内部的压力,本实施例中的监测单元包括安装在流体管道上的液压表8,其安装位置靠近浆杯30的流体注入口31,从而可以比较准确的通过流体液压了解浆杯30内部的压力数据。为确定浆杯内部温度,本实施例中的监测单元还包括热电偶13和温度表,热电偶13安装在浆杯30内部。如图1所示,在杯体19侧壁内部构建有插槽34,装置运行时,热电偶13被插入到插槽34中。热电偶13的一端与温度表相连,研究人员可以通过温度表读出浆杯内部的温度。同时为确定流体当前的流量,本实施例中的监测单元还包括流量计6,其安装在流体管道内靠近流体注入口31的位置上,研究人员可以通过流量计6来读出流体的流量。在本实施例中,监测单元还包含安装在流体管道内的液压传感器7,同时流量计6以及热电偶13还包含数据输出端。液压传感器7、热电偶13以及流量计6的数据输出端连接到数据收集模块16,从而数据收集模块16可以收集到流量、液压、温度传感数据。
本实施例的监测单元还包含数据处理模块15。其连接到数据收集模块16,用于分析处理来自数据收集模块16的液压、温度、流量数据。数据处理模块15通过分析来自数据收集模块16的液压、温度数据从而得到浆杯30内部的压力温度情况,进而为控制加热单元加热以及加压供液单元加压提供数据支持。同时数据处理模块15还根据流量数据以及计时记录生成流量-时间曲线从而反映水泥石裂缝的愈合状况。基于数据处理模块15,研究人员可以直接得到记录结果数据,从而减轻了研究人员的工作量。
不难看出,在本实施例中,测试装置采用了两套监测模式,一套是直观监测,通过液压表8、流量计6以及温度表直接的将测量数据展现给研究人员。研究人员基于直接看到的数据操作装置或是记录数据结果。
另一套监测模式是基于计算机系统的监测。首先数据收集模块16收集流量计6、液压传感器7、热电偶13的数据,然后数据处理模块15分析处理来自数据收集模块16的液压、温度、流量数据,从而自动控制测试装置并记录/输出测试结果。测试装置通过计算机采集数据,实时自动观测记录流量随时间的变化,从而研究人员可以直接得到记录结果数据,减轻了研究人员的工作量。
当然的,在本发明其他实施例中,也可根据实际需要只采用其中一套监测模式。
接下来具体描述本实施例的测试装置在实际操作中的使用流程。需要指出的是,流程中的某些步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,流程的执行顺序并不限于之后所描述的逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同的顺序执行所描述的步骤。
在使用本发明的测试装置测试水泥块的自修复状态前,首先要将待测试水泥块23安装到测试装置的浆杯30中,安装方式以及待测试水泥块的形状结构要求如图2所示,这里就不再赘述。这里需要指出的是,测试装置内注入的流体类型由待测水泥块采用的自愈合修复技术决定。在本实施例中,待测水泥块的自愈合修复是基于碳氢化合物的作用,因此在测试装置运行时,在高压油箱2内注入碳氢化合物流体(如:柴油)。将安装好待测水泥块的浆杯30放入加热器11中,调整浆杯角度使止回阀10接口连接紧密,打开止回阀10的止回螺栓;将热电偶13插入杯体19的插槽34中;关闭压力释放阀14,打开增压泵3,利用压力调压阀4调节压力到实验需要的压力;打开高压阀9;打开加热器11;启动数据收集模块16和数据处理模块15。
在装置运行过程中,测试装置通过空气驱动增压泵3,进而增压驱动高压油箱2中的碳氢化合物流体(如:柴油)。碳氢化合物流体作为压力介质,持续流经压力调节阀4、流量计6、压力表8、高压阀9,进入浆杯30内的水泥试样23的裂缝中,因为裂缝的存在,碳氢化合物流体到达流体排出口33并经过止回阀10、压力调节阀4流入低压油箱1。在装置运行过程中,利用压力调压阀4和5使流体压力保持在一特定值。如果在此过程中,水泥石试样遇到碳氢化合物发生二次生长,裂缝逐渐减小,则流体管道内经过流量计6的流体流量逐渐减小。水泥石裂缝的变化情况就可通过流量计6读数的变化情况或数据处理模块15生成的流量-时间曲线反映出来。
图4所示为本实施例的测试装置针对一具体水泥石样品进行测试的测试结果。在图4所示的坐标图中横坐标为时间轴,其由左向右增大。由左向右排列的三个纵坐标分别为温度、压力、流量坐标轴,其由下到上增大。水泥浆配方为:G级油井水泥+20%自修复材料+1%分散剂+44%H2O。将以上配方的水泥浆体系养护成符合本实施例的测试装置的水泥块,将待测水泥块放入本实施例的测试装置中,在温度为60℃(如坐标曲线41所示)、试验压力为1MPa(如坐标曲线42所示)的条件下,在水泥试样中通入柴油,得到坐标曲线43。如坐标曲线43所示,在试验初期,监测到的柴油流量为5.8L/min,随着测试的进行,水泥石的裂纹遇到柴油而发生了自我愈合,裂纹逐渐减小,试验进行到2h20min时,监测到的柴油流量为0,说明裂纹已完全愈合。
最后,实验完成后,按下面步骤停止实验:停止数据收集模块16和数据处理模块15的程序;关闭加热器11、高压阀9;打开压力释放阀14;关闭空气供应开关;关闭止回阀10关闭循环回路;移走热电偶13;提出浆杯30;从浆杯30内取出样品,查看水泥石修复情况;清洗浆杯30杯内部件。
虽然本发明所公开的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。本发明所述方法还可有其他多种实施例,在不背离本发明实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种油井水泥自修复测试装置,其特征在于,所述装置包括:
浆杯,其包括流体注入口和流体排出口,用于容纳待测水泥块样品;
加热单元,用于将所述浆杯内的待测水泥块加热至预定温度;
加压供液单元,其与所述流体注入口相连以将流体以预定压力注入所述浆杯内;
监测单元,用以实时采集所述流体的流量参数。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述流体为碳氢化合物流体。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述浆杯被构造成,在所述待测试水泥块装入所述测试容器后,从所述流体注入口注入的流体只有通过所述待测试水泥块的缝隙才可到达所述流体排出口并被排出。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述浆杯包括:
杯体,其内部构建用于容纳所述待测试水泥块样品的空腔;
上杯盖,其密封式安装在所述杯体上端,且所述流体注入口构造在所述上杯盖上;
下杯盖,其密封式安装在所述杯体下端,且所述流体排出口构造在所述下杯盖上。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述杯体内部的空腔被构造为上宽下窄的圆台。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述杯体包含用于包裹所述待测水泥块周壁的弹性密封件,用于消除所述待测水泥块与杯体内壁之间间隙。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述加热单元包括:
加热器,其被构造成包含空腔的杯状,且所述空腔的形状配合所述浆杯的外部形状;
保温层,其包裹安装在所述加热器外壁。
8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述加压供液单元包括:
流体管道,其用于连通所述浆杯以及所述加压供液单元的其他部分;
增压泵,其用于对所述流体增压;
高压油箱,其通过所述流体管道与所述增压泵连接,用于存放流体;
压力调节阀的,其一端通过所述流体管道与所述高压油箱连接,其另一端通过所述流体管道连接到所述流体注入口,用于调节所述流体的液压。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述加压供液单元还包括低压油箱,所述低压油箱通过所述流体管道连接到所述流体排出口与所述增压泵,用于收集所述浆杯排出的流体并通过所述增压泵将收集到的流体注入到高压油箱中,以实现流体的循环利用。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述加压供液单元还包括:
压力释放阀,其安装在所述流体管道上,用于释放所述加压供液单元流体管道内压力;
高压阀,其一端连接到所述流体注入口,另一端通过所述流体管道连接到所述压力控制阀,用于控制所述流体注入所述浆杯;
止回阀,其一端连接到所述流体排出口,另一端通过所述流体管道连接到所述低压油箱,用于防止流体回流。
11.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述监测单元包含:
热电偶,其安装在所述浆杯内部,用于收集浆杯内部温度数据。
液压传感器,其安装在所述供液单元内靠近所述流体注入口的位置上,用于收集流体压力数据;
流量传感器,其安装在所述供液单元内靠近所述流体注入口的位置上,用于收集流体流量数据。
12.如权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述监测单元还包括数据处理模块,其连接到所述加热单元以及所述加压供液单元,用于控制所述加热单元与加压供液单元的运行,并基于所述监测单元收集到的流量数据输出流量-时间关系曲线。
13.一种采用如权利要求1-12中任一项所述的油井水泥自修复测试装置的水泥自修复测试方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将待测试水泥块安装到所述测试装置的浆杯中,所述待测试水泥块被构造成配合所述浆杯杯体空腔形状的上宽下窄的圆台;
启动所述测试装置的加热单元,将所述测试装置的浆杯加热到预定温度;
启动所述测试装置的加压供液单元,给流体加压,使其达到预定压力;
将达到预定压力的流体通入所述浆杯中,使其通过待测水泥块的缝隙后流出所述浆杯;
利用所述测试装置的监测单元计时并实时测量所述装置内流体的流量变化;
在所述装置内流体的流量达到预定值或零时,测试结束,装置停机;
依据上述测试中测量到的流量-时间变化关系得出测试结果。
CN201410374864.XA 2014-07-31 2014-07-31 一种油井水泥自修复测试装置及方法 Active CN105319341B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410374864.XA CN105319341B (zh) 2014-07-31 2014-07-31 一种油井水泥自修复测试装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410374864.XA CN105319341B (zh) 2014-07-31 2014-07-31 一种油井水泥自修复测试装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105319341A true CN105319341A (zh) 2016-02-10
CN105319341B CN105319341B (zh) 2018-07-13

Family

ID=55247190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410374864.XA Active CN105319341B (zh) 2014-07-31 2014-07-31 一种油井水泥自修复测试装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105319341B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109781538A (zh) * 2019-01-23 2019-05-21 西南石油大学 固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法
CN111208281A (zh) * 2020-01-17 2020-05-29 西南石油大学 水泥水化过程中液塑固三态体积变化的测试装置及方法
CN113960294A (zh) * 2021-10-11 2022-01-21 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 一种测试耐火泥浆在砖缝中收缩率的装置及方法
CN115420464A (zh) * 2022-11-07 2022-12-02 西南交通大学 一种地下工程流体压力模拟系统、方法及相关设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120205106A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Sylvaine Le Roy-Delage Self-Adaptive Cements
CN103184866A (zh) * 2013-03-15 2013-07-03 西安石油大学 一种固井水泥环完整性模拟评价试验仪
CN103245773A (zh) * 2013-04-19 2013-08-14 中国石油天然气股份有限公司 固井用水泥浆体积变化测试仪及测试方法
CN103543015A (zh) * 2013-09-22 2014-01-29 华中科技大学 内燃机活塞喷油冷却试验测量装置
CN103645299A (zh) * 2013-12-18 2014-03-19 重庆大学 模拟盐穴储库地质环境的损伤岩盐自愈合试验装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120205106A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Sylvaine Le Roy-Delage Self-Adaptive Cements
CN103184866A (zh) * 2013-03-15 2013-07-03 西安石油大学 一种固井水泥环完整性模拟评价试验仪
CN103245773A (zh) * 2013-04-19 2013-08-14 中国石油天然气股份有限公司 固井用水泥浆体积变化测试仪及测试方法
CN103543015A (zh) * 2013-09-22 2014-01-29 华中科技大学 内燃机活塞喷油冷却试验测量装置
CN103645299A (zh) * 2013-12-18 2014-03-19 重庆大学 模拟盐穴储库地质环境的损伤岩盐自愈合试验装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
P. CAVANAGH ET AL.: "Self-Healing Cement——Novel Technology To Achieve Leak-Free wells", 《SPE/IADC 105781》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109781538A (zh) * 2019-01-23 2019-05-21 西南石油大学 固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法
CN109781538B (zh) * 2019-01-23 2021-09-28 西南石油大学 固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法
CN111208281A (zh) * 2020-01-17 2020-05-29 西南石油大学 水泥水化过程中液塑固三态体积变化的测试装置及方法
CN113960294A (zh) * 2021-10-11 2022-01-21 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 一种测试耐火泥浆在砖缝中收缩率的装置及方法
CN113960294B (zh) * 2021-10-11 2023-12-29 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 一种测试耐火泥浆在砖缝中收缩率的装置及方法
CN115420464A (zh) * 2022-11-07 2022-12-02 西南交通大学 一种地下工程流体压力模拟系统、方法及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN105319341B (zh) 2018-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107061095B (zh) 一种复合式喷油器喷油规律测量装置及测量方法
CN102221514B (zh) 聚合物溶液流变性与岩心相对渗透率联合测定装置的测定方法
CN106970001A (zh) 页岩含气量测试中损失气量的模拟测试装置及方法
CN105319341A (zh) 一种油井水泥自修复测试装置及方法
CN205670146U (zh) 一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置
CN103760085B (zh) 一种测量多尺度岩石渗透率的试验装置及其试验方法
CN105675434A (zh) 一种含气量测量系统及测量方法
CN109975140A (zh) 超临界二氧化碳脉冲致裂与渗透率测试一体化的实验装置及方法
RU2697421C1 (ru) Интегрированный газонепроницаемый измерительный прибор для измерения содержания газа
CN105717019A (zh) 底板岩体渗透系数测试模拟方法
CN203519626U (zh) 一种用于变压器油中气体的自动标定装置
CN203081430U (zh) 一种高温高压砂床堵漏模拟装置
CN205374249U (zh) 底板岩体渗透系数测试模拟系统
CN103808644B (zh) 岩体渗透系数原位测量装置及其采集控制系统
CN206832613U (zh) 页岩含气量测试中损失气量的模拟测试装置
CN205898899U (zh) 岩石电阻率应力敏感测试仪
CN104316668A (zh) 深部采动变形煤体氧化特性测试装置
CN104198335B (zh) 一种高温耐碱调剖剂的评价方法
CN209878559U (zh) 一种评价储层酸化改造效果的系统
CN109826243A (zh) 一种三水耦合效应下的岩体试验测试系统及方法
CN106092754B (zh) 一种液化石油气钢瓶水压试验装置及方法
CN205786119U (zh) 一种液化石油气钢瓶水压试验装置
CN110857944A (zh) 一种固定裂缝的钻井液堵漏模拟评价装置
CN209247278U (zh) 一种液体介质阀门微泄漏测试装置
CN106932189A (zh) 一种测量水封装置动态水封损失的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant