CN205853062U - 一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，属于石油勘探开发领域。该高温高压养护釜用油井水泥石养护模具包括：模本体、底板和盖板；所述模本体包括中间模板和分别连接在中间模板两侧的侧模板；所述模本体被夹持固定在底板和盖板之间；所述底板为槽形结构，包括一个底面和四个与底面垂直连接的侧面；所述中间模板的下端面连接在底板的底面上，并与底板的底面垂直；所述两个侧模板均与底板的底面垂直。

Description

一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具

技术领域

本实用新型属于石油勘探开发领域，具体涉及一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，可置于高温高压养护釜中养护，用于成型测试弹性模量和韧性等性能的水泥石试块的模具。

背景技术

随着勘探开发向更深更复杂方向的发展，高温高压及非常规油气井越来越多。为了实现经济开发，通过水力压裂作业等增产措施提高储集层渗透能力。水力压裂对固井水泥石的力学变形性能提出了更高的要求，尤其是需要较低的弹性模量和较好的韧性等。目前用于成型测试水泥石弹性模量的模具无法置于高温高压养护釜中养护，因此也无法测试高温高压环境下水泥石的弹性模量和韧性等性能，只能用常规养护条件下成型的水泥石，测试其相关性能，代替高温高压养护环境下水泥石的性能。因此存在一定的误差，难于用于评价是否能够满足如压裂等施工工序后水泥环的密封完整性。而目前用于高温高压养护釜中的水泥石成型模具可成型2英寸的方形试块，只能测试水泥石的抗压强度，不能测试用来测试水泥石的其它性能如弹性模量等。

高温油气井射孔完井时水泥环受到较大的冲击荷载，为了稳产、增产，各油田都相继进行注水、压裂、酸化等增产措施，不同的作业过程必然会引起井下套管和水泥环受力状态的改变。采用常规固井水泥浆体系容易导致水泥环受损，从而使得水泥环失去密封能力，影响后期生产，造成地下油气水层之间的窜流和套管的腐蚀破坏，严重时导致油气井报废。为了改善水泥环的力学密封完整性，通常情况下需降低水泥石的弹性模量，增强水泥石的韧性等。而目前用于成型测试水泥石弹性模量等性能的模具无法放置于高温高压养护釜中，无法进行高温高压环境下的养护；用于高温高压养护釜中的养护模具只能成型2英寸的方形试块，只能测试水泥石的抗压强度，无法测试水泥石的弹性模量等多种力学变形性能。因此不能评价高温高压油气井用水泥环是否满足射孔和分段压裂等工序下的密封完整性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，可置于高温高压养护釜中进行养护，养护后的试块可测试水泥石弹性模量等多种力学性能，弥补了无法成型测试高温高压养护下油井水泥石弹性模量等性能的空白，具有创新性，且结构简单，易于操作。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，包括：模本体、底板和盖板；

所述模本体包括中间模板和分别连接在中间模板两侧的侧模板；

所述模本体被夹持固定在底板和盖板之间；

所述底板为槽形结构，包括一个底面和四个与底面垂直连接的侧面；所述中间模板的下端面连接在底板的底面上，并与底板的底面垂直；

所述两个侧模板均与底板的底面垂直。

所述中间模板包括三块平行设置的模板，两端的模板带有弧形外表面；

两个侧模板平行，且与中间模板的三块板子均垂直；两个侧模板分别与中间模板中的两端的模板连接；

所述中间模板、侧模板和底板的底面共同围合成模具内部空间。

所述盖板与中间模板的上端面连接；在盖板朝下的端面上设有槽，该槽与所述模具内部空间相通。

在所述盖板上设有两个槽；

所述模具内部空间被中间模板中的处于中间位置的那块模板分割成了两个独立的空间，每个槽对应一个空间。

所述底板的四个侧面是两两平行设置的，底板的两个侧面分别与两个侧模板平行，底板的另两个侧面与两个侧模板垂直相交。

所述底板中的两个与侧模板垂直的侧面的外表面为弧形面。

所述中间模板通过固定螺栓连接两侧的侧模板。

所述中间模板与底板的底面通过固定螺栓连接；

所述盖板与中间模板的上端面通过固定螺栓连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

⑴可放置于高温高压养护釜中进行养护；

⑵成型的水泥石试块尺寸和规格可满足于测试其弹性模量和韧性等性能。

附图说明

图1-1本实用新型中的模本体的俯视图。

图1-2本实用新型中的模本体的A-A剖面图。

图1-3图1-1中的局部放大图。

图2-1本实用新型中的底板的结构示意图。

图2-2图2-1中的A-A剖面图。

图3-1本实用新型中的盖板的仰视图。

图3-2本实用新型中的盖板的侧视图。

图4-1本实用新型中的螺栓的俯视图。

图4-2本实用新型中的螺栓的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型油井水泥石养护模具如图1-1至图4-2所示，包括：模本体、底板、盖板和固定螺栓。模本体包括中间模板和分别在中间模板两侧的两个侧模板，中间模板包括三块平行设置的模板，两端的模板带有弧形外表面，中间模板的下端面与底板的底面通过螺栓连接，两个侧模板平行，且与中间模板的三块模板均垂直，侧模板与中间模板两端的模板用螺栓连接，形成形；模本体夹持固定在底板和盖板之间，底板是个槽形结构，包括一个底面和四个与底面垂直连接的侧面，底板的底面与中间模板垂直接触，在中心位置用螺栓将两者连接，盖板与中间模板用螺栓连接，在盖板朝下的面上有两条槽，与模具内部空间相通，所述模具内部空间是由中间模板、侧模板和底板的底面围合而成的空间，该空间被中间模板中的处于中间位置的那块板分割成了两个独立的空间，每个槽对应一个空间。使用时需将水泥浆灌注在模具内部空间中，然后置于高温高压养护釜中，经过养护即可以成型长方体水泥石；取出水泥石试块时，可拧下固定螺栓(底板与中间模板之间的固定螺栓和中间模板与侧模板之间的固定螺栓)，打开盖板，移去底板，轻敲掉侧模板；成型的试块可用于测试多种水泥石的力学变形性能，包括弹性模量、抗折强度、抗压强度、荷载-挠度曲线等。

最终制备的水泥石养护模具满足：可放置于高温高压养护釜中进行养护，成型的水泥石试块尺寸和规格可满足弹性模量、抗折强度、荷载-挠度曲线等性能的测试；模具的刚度满足成型的水泥石表面平整不变形，模具结构简单，便于组装和拆卸；便于水泥浆灌注，且不漏浆。

高温高压养护釜的内腔是圆柱形的，为了便于把模具放入，底板的两个侧面设计为弧形。

本实用新型设计一种可放置于高温高压养护釜中进行养护，且满足成型的水泥石试块尺寸和规格可用于测试水泥石的弹性模量等性能，从而能够满足评价高温高压非常规油气井所需的水泥石的性能，保证施工如压裂等工序后水泥环的力学密封完整性。随着高温高压页岩油气、致密砂岩油气等非常规井的开发，以及大型分段压裂技术的应用，对固井水泥石力学性能提出了更加严格的要求，尤其是要求水泥石具备良好的韧性和较低的弹性模量，满足射孔、分段压裂等需求。目前随着高温高压非常规油气井开发的深入，高温高压下固井水泥石弹性模量和韧性等测试亟待解决；而可置于高温高压养护釜中进行养护的成型用于测试水泥石弹性模量等模具必然得到广泛的使用。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (7)

1.一种高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：所述高温高压养护釜用油井水泥石养护模具包括：模本体、底板和盖板；

所述模本体包括中间模板和分别连接在中间模板两侧的侧模板；

所述模本体被夹持固定在底板和盖板之间；

所述底板为槽形结构，包括一个底面和四个与底面垂直连接的侧面；所述中间模板的下端面连接在底板的底面上，并与底板的底面垂直；

所述两个侧模板均与底板的底面垂直。

2.根据权利要求1所述的高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：所述中间模板包括三块平行设置的模板，两端的模板带有弧形外表面；

两个侧模板平行，且与中间模板的三块模板均垂直；两个侧模板分别与中间模板中的两端的模板连接；

所述中间模板、侧模板和底板的底面共同围合成模具内部空间。

3.根据权利要求2所述的高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：所述盖板与中间模板的上端面连接；在盖板朝下的端面上设有槽，该槽与所述模具内部空间相通。

4.根据权利要求3所述的高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：在所述盖板上设有两个槽；

所述模具内部空间被中间模板中的处于中间位置的那块模板分割成两个独立的空间，每个槽对应一个空间。

5.根据权利要求4所述的高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：所述底板的四个侧面是两两平行设置的，底板的两个侧面分别与两个侧模板平行，另两个侧面与两个侧模板垂直相交。

6.根据权利要求5所述的高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：所述底板中的两个与侧模板垂直的侧面的外表面为弧形面。

7.根据权利要求6所述的高温高压养护釜用油井水泥石养护模具，其特征在于：所述中间模板通过固定螺栓连接两侧的侧模板；

所述中间模板与底板的底面通过固定螺栓连接；

所述盖板与中间模板的上端面通过固定螺栓连接。