CN105548243A - 一种油井水泥膨胀率的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油井水泥膨胀率的检测方法，属于水泥制备技术领域，包括制浆、装模和养护脱模步骤，其特征在于：还包括初始测量、龄期测量和膨胀率计算步骤，养护脱模步骤是指将水泥试块放入养护箱内，养护后脱模；初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。本发明能够在不同环境温度下测试水泥试块膨胀率，减小测试数据误差，提高水泥试块膨胀率的测量精度和准确性。

Description

一种油井水泥膨胀率的检测方法
技术领域
本发明涉及到水泥制备技术领域，尤其涉及一种油井水泥膨胀率的检测方法。
背景技术
在油气井的固井过程中，气窜是经常遇到的技术问题。目前的研究表明，有几种因素导致气窜产生，在水泥浆在凝固过程中，由于液柱压力下降、水泥石收缩、水泥浆失水等原因，在水泥环与地层之间形成环形缝隙，油气在地层压力下，沿缝隙向上窜到其他地层或井口处。特别是在高压井中、天然气井中，气窜问题更为突出、不仅严重影响油气资源的产量、污染其他地层，甚至可能造成严重的生产安全事故。为避免环形裂纹的产生，强化水泥环与地层的胶结，通常会使用拥有膨胀特性的水泥，或者在水泥中掺入膨胀剂。由于水泥石在硬化后仍能持续产生一定的体积膨胀，因此能够压缩或消除环形缝隙，从而避免气窜问题的产生。
市场上有多种膨胀水泥以及水泥膨胀剂，但目前没有统一的标准评价油井水泥石的膨胀率。文献中有对油井水泥的终凝后的膨胀率的测量，大多采用1cm×1cm×6cm试模，两端装有不锈钢钉头，将水泥浆置于目标温度水浴恒温养护至终凝后2小时脱模。冷却至25℃后用螺旋测微仪量取初始长度，在指定条件下养护至规定龄期，在25摄氏度下测定其膨胀量，这种膨胀量的测定存在如下弊端：1、养护温度与测试温度不一致，测量的膨胀率与现场水泥石的使用有差别；2、测试温度的稳定性无法保证，由高养护温度冷却到低测试温度，由此温度变化导致水泥石内部结构的变化，特别是对于温度敏感度高的膨胀水泥会显著影响；3、试模为非标准件，加工精度较高，尺寸较小，试块成型难度较大。而在建材行业中，标准JC/T313-2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》和JC/T603-2004《水泥胶砂干缩试验方法》提出了明矾膨胀水泥、硅酸盐膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、快凝普通水泥等膨胀水泥的膨胀率和道路硅酸盐水泥的胶砂干缩的测定方法及设备，但这些标准中，要求水泥石在20℃度条件下成型和养护，测定水泥石膨胀率时环境温度为20℃，设备也是在室内常温下测量长度的比长仪，这与油井水泥使用环境温度相差太大，水泥的膨胀组分在不同温度的特性差异较大，因此根据JC/T313-2009及JC/T603-2004判断油井水泥的线膨胀率不够客观，误差较大。
公开号为CN103558246A，公开日为2014年02月05日的中国专利文献公开了一种路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置及方法，通过路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置进行检测，路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置，其特征是，包括：能放置测试支架和水泥混凝土试件的水槽；埋置于水泥混凝土试件中，且能测试水泥混凝土试件表面以内温度和水槽中水温的温度检测器；固定于测试支架上端且与所要测试水泥混凝土试件上端面相连的线性差动位移传感器；分别与温度传感器和线性差动位移传感器相连的数据采集仪。该检测方法中使用的路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置，结构设计不合理，第一，只能检测养护温度为10-50℃水泥石膨胀率，即路面用水泥混凝土的膨胀率，不能检测更高环境温度下的水泥石膨胀率；第二，需要在水泥混凝土试件中埋置温度检测器，难以回收再次利用，材料成本较高；第三，混凝土试块固定在水槽内不能移动，在测试龄期内，无法重复使用位移传感器。而油井水泥使用环境温度相差太大，水泥的膨胀组分在不同温度的特性差异较大，用该装置测试油井水泥膨胀率，得到的数据存在较大的误差，不能为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，致使油井水泥环与地层之间易形成环形缝隙，从而产生气窜现象，造成生产安全事故。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种油井水泥膨胀率的检测方法，本发明采用的检测方法，能够在不同环境温度下测试水泥试块膨胀率，减小测试数据误差，提高水泥试块膨胀率的测量精度和准确性，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考。
本发明通过下述技术方案实现：
一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，其特征在于：还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
所述初始测量步骤中采用的测定装置为油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座、立柱和夹持臂，立柱的下端与底座连接，立柱的上端与夹持臂连接，还包括恒温箱和温控器，恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，恒温箱的外壁包裹有保温层，恒温箱的内壁上连接有热电偶，温控器分别与热电偶和加热管电连接，夹持臂上连接有百分表，恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，上凹座贯穿恒温箱顶部与百分表连接，下凹座与上凹座之间嵌有标准杆。
所述下凹座上连接有两个弹性挡片，两个弹性挡片对称布置。
所述加热管均匀分布在恒温箱内部的四侧壁上。
所述恒温箱的顶壁由第一滑盖和第二滑盖构成，第一滑盖和第二滑盖均滑动连接在恒温箱的侧壁上。
所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱内，将水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座和上凹座正确接触，读取水泥试块的初长L0。
所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX。
所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为3800-4200转/分，搅拌时间为25-35秒。
所述养护脱模步骤中养护时间为22-26小时。
使用时，在测试水泥试块长度前，首先在恒温箱内盛装养护水，通过加热管对养护水进行加热，热电偶将温度信号传递给温控器，温控器调节恒温箱内的温度，使恒温箱的温度达到目标温度，并稳定；然后调节百分表归零，取成型完好的水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，测量过程中，转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座和上凹座正确接触，指针摆动不得相差±0.02mm，表针摆动应取读数的平均值，计数记录至0.001mm，准确读数即可。通过温控器可以将恒温箱内的温度在20-100℃范围内任意调节，提高了水泥试块膨胀率的测量精度和准确性。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
一、本发明，制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；装模步骤是指将泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度，采用该方法测试水泥试块膨胀率简便可行，通过初始测量、不同龄期测量，测得的水泥试块膨胀率，总体精度和准确度较高，能够为固井现场提供客观的数据参考。
二、本发明，恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，通过加热管能够使恒温箱内部快速升温，达到测试所需目标温度；恒温箱的外壁连接有保温层，能够使恒温箱内的温度保持稳定；恒温箱的内壁上连接有热电偶，温控器分别与热电偶和加热管电连接，通过热电偶能够将恒温箱内的温度信号传递至温控器，通过温控器来调节加热管加热，进而调节恒温箱内的温度；夹持臂上连接有百分表，恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，上凹座贯穿恒温箱的顶壁与百分表连接，下凹座与上凹座之间嵌有标准杆，当进行水泥试块膨胀率的测量时，取成型完好的水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座和上凹座正确接触，并准确读数即可；通过恒温箱和温控器配合实现的恒温水浴，能够保证养护条件和测试条件一致，通过温控器可以将恒温箱内的温度在20-100℃范围内任意调节，从而在不同环境温度下测试水泥试块膨胀率，减小了测试数据误差，提高了水泥试块膨胀率的测量精度和准确性，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，消除油井水泥环与地层之间的环形缝隙，有效避免气窜现象产生，保障生产安全。
三、本发明，下凹座上连接有两个弹性挡片，两个弹性挡片对称布置，不仅能够保证标准杆轻松放置在下凹座上，而且能够对标准杆形成一个夹持作用，防止在测试水泥试块时标准杆发生移动，使水泥试块与标准杆正确良好的接触，进而提高测量精度和准确性。
四、本发明，加热管均匀分布在恒温箱内部的四侧壁上，不仅能够使恒温箱内部快速升温，达到水泥试块测试的目标温度，而且能够保证恒温箱内部的温度均匀性，利于提高测试的准确度。
五、本发明，恒温箱的顶壁由第一滑盖和第二滑盖构成，第一滑盖和第二滑盖均滑动连接在恒温箱的侧壁上，当在环境温度较低情况下测试水泥试块膨胀率时，恒温箱内若产生蒸汽，通过滑动打开第一滑盖和第二滑盖就能迅速使蒸汽消散，有效避免蒸汽影响到读数准确性。
六、本发明，初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱内，将水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座和上凹座正确接触，读取水泥试块的初长L0，能够准确测量出水泥试块的初始长度，尤其适合油井水泥初始长度的测量。
七、本发明，龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX，以适合油井水泥的环境需求，从而在不同环境温度下测试水泥试块的膨胀率，减小了测试数据误差，提高了水泥试块膨胀率的测量精度和准确性，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考。
八、本发明，制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为3800-4200转/分，搅拌时间为25-35秒，制得的泥浆更加均匀，便于后序装模。
九、本发明，养护脱模步骤中养护时间为22-26小时，能够有效保证脱模后的水泥试块质量，从而为水泥试块膨胀率的准确检测提供保障。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：
图1为本发明中油井水泥试块膨胀率测定装置的结构示意图；
图2为本发明实施例3中油井水泥试块膨胀率测定装置的结构示意图；
图3为本发明实施例4中油井水泥试块膨胀率测定装置的结构示意图；
图中标记：1、底座，2、立柱，3、夹持臂，4、恒温箱，5、温控器，6、加热管，7、保温层，8、热电偶，9、百分表，10、下凹座，11、上凹座，12、标准杆，13、弹性挡片，14、第一滑盖，15、第二滑盖。
具体实施方式
实施例1
一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为3800转/分，搅拌时间为25秒。
所述养护脱模步骤中养护时间为22小时。
本实施例为最基本的实施方式，采用该方法测试水泥试块膨胀率简便可行，通过初始测量、不同龄期测量，测得的水泥试块膨胀率总体精度和准确度较高，能够为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考。
实施例2
参见图1，一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
所述初始测量步骤中采用的测定装置为油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，夹持臂3上连接有百分表9，恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱4内，将水泥试块准确放置在下凹座10和上凹座11内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座10和上凹座11正确接触，读取水泥试块的初长L0。
所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX。
所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为4000转/分，搅拌时间为30秒。
所述养护脱模步骤中养护时间为24小时。
本实施例为一较佳实施方式，恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，通过加热管能够使恒温箱内部快速升温，达到测试所需目标温度；恒温箱的外壁连接有保温层，能够使恒温箱内的温度保持稳定；恒温箱的内壁上连接有热电偶，温控器分别与热电偶和加热管电连接，通过热电偶能够将恒温箱内的温度信号传递至温控器，通过温控器来调节加热管加热，进而调节恒温箱内的温度；夹持臂上连接有百分表，恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，上凹座贯穿恒温箱的顶壁与百分表连接，下凹座与上凹座之间嵌有标准杆，当进行水泥试块膨胀率的测量时，取成型完好的水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动水泥试块，确定水泥试块和标准杆正确接触，并准确读数即可；通过恒温箱和温控器配合实现的恒温水浴，能够保证养护条件和测试条件一致，减小了测试数据误差，提高了水泥试块膨胀率的测量精度和准确性，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考。
实施例3
参见图2，一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
所述初始测量步骤中采用的测定装置为油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，夹持臂3上连接有百分表9，恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱4内，将水泥试块准确放置在下凹座10和上凹座11内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座10和上凹座11正确接触，读取水泥试块的初长L0。
所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX。
所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为4100转/分，搅拌时间为32秒。
所述养护脱模步骤中养护时间为25小时。
本实施例为又一较佳实施方式，下凹座上连接有两个弹性挡片，两个弹性挡片对称布置，不仅能够保证标准杆轻松放置在下凹座上，而且能够对标准杆形成一个夹持作用，防止在测试水泥试块时发生移动，使水泥试块与上凹座和下凹座正确良好的接触，进而提高测量精度和准确性。
实施例4
参见图3，一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
所述初始测量步骤中采用的测定装置为油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，夹持臂3上连接有百分表9，恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱4内，将水泥试块准确放置在下凹座10和上凹座11内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座10和上凹座11正确接触，读取水泥试块的初长L0。
所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX。
所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为4150转/分，搅拌时间为34秒。
所述养护脱模步骤中养护时间为25小时。
本实施例为又一较佳实施方式，加热管均匀分布在恒温箱内部的四侧壁上，不仅能够使恒温箱内部快速升温，达到水泥试块测试的目标温度，而且能够保证恒温箱内部的温度均匀性，利于提高测试的准确度。
实施例5
参见图3，一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
所述初始测量步骤中采用的测定装置为油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，夹持臂3上连接有百分表9，恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱4内，将水泥试块准确放置在下凹座10和上凹座11内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座10和上凹座11正确接触，读取水泥试块的初长L0。
所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX。
所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为4200转/分，搅拌时间为35秒。
所述养护脱模步骤中养护时间为26小时。
本实施例为最佳实施方式，恒温箱的顶壁由第一滑盖和第二滑盖构成，第一滑盖和第二滑盖均滑动连接在恒温箱的侧壁上，当在环境温度较低情况下测试水泥试块膨胀率时，恒温箱内若产生蒸汽，通过滑动打开第一滑盖和第二滑盖就能迅速使蒸汽消散，有效避免蒸汽影响到读数准确性。

Claims (9)

1.一种油井水泥膨胀率的检测方法，包括制浆步骤、装模步骤和养护脱模步骤，其特征在于：还包括初始测量步骤、龄期测量步骤和膨胀率计算步骤，所述制浆步骤是指将搅拌杯置于搅拌器的底座上，以0.44的水灰比配浆，均匀搅拌制得泥浆；所述装模步骤是指将水泥浆倒入试模中并均匀捣拌，通过刮刀刮掉试模上部过量的泥浆，盖上试模盖板；所述养护脱模步骤是指将试模放入养护箱内，养护后脱模，制得水泥试块；所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已校正零点的测定装置中，测定水泥试块的初长L0；所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱中继续养护，待达到相应龄期再测量得到相应龄期长度LX；所述膨胀率计算步骤是指通过计算膨胀率，其中，250为水泥试块的有效长度。
2.根据权利要求1所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述初始测量步骤中采用的测定装置为油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座(1)、立柱(2)和夹持臂(3)，立柱(2)的下端与底座(1)连接，立柱(2)的上端与夹持臂(3)连接，还包括恒温箱(4)和温控器(5)，恒温箱(4)固定在底座(1)上，恒温箱(4)的内壁连接有加热管(6)，恒温箱(4)的外壁连接有保温层(7)，恒温箱(4)的内壁上连接有热电偶(8)，温控器(5)分别与热电偶(8)和加热管(6)电连接，夹持臂(3)上连接有百分表(9)，恒温箱(4)的内底壁上固定有下凹座(10)，顶壁上固定有上凹座(11)，上凹座(11)贯穿恒温箱(4)的顶壁与百分表(9)连接，下凹座(10)与上凹座(11)之间嵌有标准杆(12)。
3.根据权利要求2所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述下凹座(10)上连接有两个弹性挡片(13)，两个弹性挡片(13)对称布置。
4.根据权利要求3所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述加热管(6)均匀分布在恒温箱(4)内部的四侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述恒温箱(4)的顶壁由第一滑盖(14)和第二滑盖(15)构成，第一滑盖(14)和第二滑盖(15)均滑动连接在恒温箱(4)的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述初始测量步骤是指将脱模后的水泥试块标明方向，再放到已调节到目标温度的恒温箱(4)内，将水泥试块准确放置在下凹座(10)和上凹座(11)内，并转动水泥试块，确定水泥试块分别与下凹座(10)和上凹座(11)正确接触，读取水泥试块的初长L0。
7.根据权利要求6所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述龄期测量步骤是指将初始测量后的水泥试块放入养护箱内进行养护，水泥试块养护至相应龄期后，测量前揩去水泥试块表面的沉积物，并分别读取相应龄期长度LX。
8.根据权利要求7所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述制浆步骤中搅拌器的搅拌转速为3800-4200转/分，搅拌时间为25-35秒。
9.根据权利要求8所述的一种油井水泥膨胀率的检测方法，其特征在于：所述养护脱模步骤中养护时间为22-26小时。
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