RU2766992C1 - Installation for testing with respect to deformation of metal casing pipe in process of waiting for hardening of cement mortar for well cementing - Google Patents

Installation for testing with respect to deformation of metal casing pipe in process of waiting for hardening of cement mortar for well cementing Download PDF

Info

Publication number
RU2766992C1
RU2766992C1 RU2021122684A RU2021122684A RU2766992C1 RU 2766992 C1 RU2766992 C1 RU 2766992C1 RU 2021122684 A RU2021122684 A RU 2021122684A RU 2021122684 A RU2021122684 A RU 2021122684A RU 2766992 C1 RU2766992 C1 RU 2766992C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deformation
boiler
casing
cylinder
pressure
Prior art date
Application number
RU2021122684A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сяовэй Чэн
Гаоинь Чжан
Цзинь ЛИ
Юаньюань Ху
Паньпань Ли
Сяолян Цай
Юнтай Бай
Сун ЯН
Кайцян Лю
Чуньмэй Чжан
Original Assignee
Саусвест Петролиэм Юниверсити (СВПЮ)
ЯОБАЙ СПЕШАЛ СЕМЕНТ ТЕКНОЛОДЖИ АрэндДи КО.,ЛТД.
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 Саусвест Петролиэм Юниверсити (СВПЮ), ЯОБАЙ СПЕШАЛ СЕМЕНТ ТЕКНОЛОДЖИ АрэндДи КО.,ЛТД. filed Critical Саусвест Петролиэм Юниверсити (СВПЮ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2766992C1 publication Critical patent/RU2766992C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/06—Special adaptations of indicating or recording means
    • G01N3/062—Special adaptations of indicating or recording means with mechanical indicating or recording means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0019—Compressive
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0222—Temperature
    • G01N2203/0226—High temperature; Heating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/023—Pressure
    • G01N2203/0232—High pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0605—Mechanical indicating, recording or sensing means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0682—Spatial dimension, e.g. length, area, angle

Abstract

FIELD: testing technology.
SUBSTANCE: invention relates to a device for testing deformation of a metal casing while waiting for hardening of a cement mortar for cementing a well, which comprises a high temperature and high pressure boiler; air compressor pump; container for mixing and accumulation of cement mortar; device for increasing fluid pressure; rulers for measuring deformation of the casing and a computing device with a data display system; high temperature and high pressure boiler on the left side is equipped with an oil inlet hole for heat-conducting oil and pressure sensors, and on the right side it is equipped with an oil return hole for heat-conducting oil and a heating device; open holes are made in the boiler cover, into which thermocouples are inserted; boiler bottom is equipped with a hole for pumping cement mortar; inside the boiler there is a cylinder for simulating a casing pipe; heating device, thermocouples and pressure sensors are connected to a computing device with a data display system; rulers for measuring deformation of the casing pipe contain a horizontal ruler for measuring deformation and a vertical ruler for measuring deformation, which are used to perform measurements when simulating horizontal and vertical deformation of the casing pipe.
EFFECT: rationalization of the design is provided, which enables to conduct tests for the value of the casing pipe deformation caused by the fact that at different temperature and pressure the cement mortar for cementing the well expands, wherein the test process is convenient and fast, and the test results are as close as possible to real working conditions under the ground.
6 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001] Настоящее изобретение относится к испытательной установке для моделирования и измерения деформации металлических обсадных труб, вызванной выделением тепла от реакции гидратации цементного раствора для цементирования скважины в процессе ожидания затвердевания в пласте, в области цементирования нефтяных и газовых скважин.[0001] The present invention relates to a test rig for simulating and measuring the deformation of metal casing pipes caused by the release of heat from the hydration reaction of a cement slurry for cementing a well while waiting for solidification in a formation, in the field of cementing oil and gas wells.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

[0002] Основная функция обсадных труб в процессе добычи нефти и природного газа заключается в сдерживании пластового давления и защите нефтепровода, и если произойдет деформация, повреждение или растрескивание обсадных труб, то это будет непосредственно влиять на период рентабельной разработки нефтяных и газовых скважины.[0002] The main function of casing pipes in the oil and natural gas production process is to contain reservoir pressure and protect the oil pipeline, and if deformation, damage or cracking of casing pipes occurs, this will directly affect the period of economic development of oil and gas wells.

[0003] Одним из ключевых моментов разработки в нефтяной и газовой отраслях является именно поверхность контакта обсадных труб с цементом; реакция гидратации, которую вызывает сам тампонажный цемент для нефтяных и газовых скважин, в процессе ожидания затвердевания после введения тампонажного цемента в пласт является экзотермической реакцией, и выделение большого количества тепла приводит к скачку его температуры и к соответствующему его расширению в объеме. Обсадная труба, которая находится в плотном соприкосновении с тампонажным цементом, также будет подвергаться соответствующей деформации при изменении давления; превышение деформацией нормы приведет к повреждению обсадной трубы, что соответственно усложнит работу по разработке и даже может повлиять на безопасность сооружения.[0003] One of the key development points in the oil and gas industry is precisely the contact surface of the casing with cement; the hydration reaction caused by the oil well cement itself, while waiting for solidification after the oil well cement is introduced into the formation, is an exothermic reaction, and the release of a large amount of heat leads to a jump in its temperature and its corresponding expansion in volume. Casing pipe that is in close contact with the oil well cement will also undergo a corresponding deformation with a change in pressure; excess deformation of the norm will lead to damage to the casing, which will accordingly complicate the development work and may even affect the safety of the structure.

[0004] Хотя сегодня во многих нефтяных и газовых скважинах уже начинают использовать расширяемые обсадные трубы для нефти, по-прежнему нет единого способа научной оценки для лабораторных испытаний касательно деформации металлических обсадных труб. Кроме того, для определения деформации обсадных труб останавливаются на вычислительной механике с цифровым моделированием, но в отношении параметров, установленных на основании формул для моделирования, применительно к реальной обстановки при проведении строительных работ на площадке всегда будут существовать определенные погрешности, поэтому результаты с самого начала не могут идеально подходить для строительной площадки; формулы, полученные посредством численной аппроксимации, подходят для определенных условий, а изменение места разработки или других условий ставит применимость таких формул под сомнение.[0004] Although expandable oil casings are already beginning to be used in many oil and gas wells today, there is still no single method of scientific assessment for laboratory tests regarding the deformation of metal casings. In addition, to determine the deformation of the casing, they stop at numerical simulation mechanics, but regarding the parameters set on the basis of the simulation formulas, as applied to the real situation, there will always be certain errors during the construction work on the site, so the results from the very beginning are not may be ideal for the construction site; formulas obtained by numerical approximation are suitable for certain conditions, and a change in the place of development or other conditions casts doubt on the applicability of such formulas.

[0005] Кроме того, сегодня способами компенсации (заделывания) компенсируют трещины и щели, возникающие из-за слишком большой деформации обсадных труб, но даже при применении технологий компенсации для гофрированных труб или технологий укрепления с компенсацией для обсадных труб будут возникать заметные недостатки: стенки гофрированной трубы тонкие, легко деформируются, и эффект от ремонта получается крайне ограниченным; эффект укрепления в случае технологий укрепления с компенсацией для обсадных труб тоже является средним.[0005] In addition, today, compensation methods (embedding) compensate for cracks and gaps that occur due to too much deformation of the casing, but even with the use of compensation technologies for corrugated pipes or reinforcement technologies with compensation for casing pipes, there will be noticeable disadvantages: walls corrugated pipes are thin, easily deformed, and the effect of the repair is extremely limited; the strengthening effect in case of casing compensation technologies is also average.

[0006] Следовательно, испытательные установки для исследований деформации обсадных труб в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважин получают первостепенную важность для целей научной оценки и испытаний касательно деформации обсадных труб.[0006] Therefore, test facilities for studying casing deformation while waiting for the cement slurry to harden wells become of paramount importance for the purposes of scientific evaluation and testing regarding casing deformation.

Суть изобретенияThe essence of the invention

[0007] Задача настоящего изобретения заключается в предоставлении установки для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины, при этом установка характеризуется надежными основными принципами и рациональной конструкцией, может соответствовать условиям высокой температуры и высокого давления в пласте и позволяет проводить испытания касательно величины деформации обсадной трубы, вызванной тем, что при разных температуре и давлении цементный раствор для цементирования скважины расширяется, при этом процесс испытания является удобным и быстрым, а результаты испытания больше соответствуют реальным рабочим условиям под землей.[0007] It is an object of the present invention to provide a test apparatus for the deformation of a metal casing pipe while waiting for a cement slurry for well cementing to harden, which apparatus is characterized by reliable basic principles and rational design, can meet the conditions of high temperature and high pressure in the reservoir, and can carry out tests on the amount of deformation of the casing pipe caused by the expansion of the cement slurry for well cementing under different temperature and pressure, while the testing process is convenient and fast, and the test results are more consistent with the actual working conditions underground.

[0008] Для решения вышеуказанной технической задачи в настоящем изобретении используется следующее техническое решение.[0008] To solve the above technical problem, the present invention uses the following technical solution.

[0009] Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины в основном состоит из котла высокой температуры и высокого давления, системы цилиндра для имитации обсадной трубы, системы перемешивания, накапливания и закачивания цементного раствора для нефтяных скважин, датчика давления в цилиндре, приспособлений со шкалой для измерения деформации обсадной трубы, термопар внутри реакционного котла, датчиков давления в реакционном котле, системы регулирования температуры в реакционном котле, системы регулирования давления в реакционном котле, блока сбора данных и блока обработки данных.[0009] The test apparatus for deformation of the metal casing while waiting for the cement slurry for well cementing to solidify is mainly composed of a high temperature and high pressure boiler, a cylinder system for simulating the casing, a mixing, storage and pumping system for oil well cement slurry, in-cylinder pressure transducer, casing strain gauges, thermocouples inside the reaction vessel, reaction vessel pressure transmitters, reaction vessel temperature control system, reaction vessel pressure control system, data acquisition unit, and data processing unit.

[0010] Указанный котел высокой температуры и высокого давления представляет собой емкость клиновидной формы, в которую удобно устанавливать приспособления со шкалой для измерения деформации обсадной трубы с целью выполнения измерений, при этом корпус котла с двух сторон снабжен системой регулирования температуры, точность которой сравнительно высокая.[0010] This high temperature and high pressure boiler is a wedge-shaped container, in which it is convenient to install devices with a scale for measuring casing deformation in order to take measurements, while the boiler body is equipped with a temperature control system on both sides, the accuracy of which is relatively high.

[0011] Указанная система цилиндра для имитации обсадной трубы в основном состоит из цилиндра (металлический материал, такой же, как и материал обсадных труб для нефтяных скважин), крышки, крепежного болта в крышке цилиндра, прокладки в области болта, резинового кольца, нижней крышки и защелки для нижней крышки. При этом крепежный болт в крышке цилиндра выполнен полым, и в него может быть пропущен вставляемый датчик давления, с помощью которого проверяют изменение давления внутри цилиндра.[0011] This cylinder system for simulating casing is mainly composed of a cylinder (metal material, the same as that of oil well casings), a cover, a fixing bolt in the cylinder cover, a gasket in the bolt area, a rubber ring, a bottom cover and latches for the bottom cover. In this case, the fixing bolt in the cylinder cover is made hollow, and an insertable pressure sensor can be passed into it, with the help of which the change in pressure inside the cylinder is checked.

[0012] Указанная система перемешивания, накапливания и закачивания цементного раствора для нефтяных скважин в основном состоит из воздушного компрессорного насоса и емкости для перемешивания и накапливания цементного раствора для нефтяных скважин; внутри емкости для перемешивания и накапливания цементного раствора для цементирования скважины предусмотрено устройство перемешивания; после достаточного перемешивания цементного раствора для нефтяных скважин его закачивают в котел высокой температуры и высокого давления посредством воздушного компрессорного насоса.[0012] Said oil well cement mixing, storage and pumping system mainly consists of an air compressor pump and an oil well cement mixing and storage tank; inside the container for mixing and accumulating cement slurry for well cementing, a mixing device is provided; after sufficient mixing of the oil well cement slurry, it is pumped into the high temperature and high pressure boiler by means of an air compressor pump.

[0013] Указанный датчик давления в цилиндре сквозь крышку реакционного котла глубоко проходит внутрь цилиндра; эффективное отслеживание давления происходит в области наконечника датчика, который через крепежный болт в крышке цилиндра глубоко проходит внутрь цилиндра и отслеживает изменение давления в цилиндре в процессе ожидания затвердевания.[0013] Said cylinder pressure sensor extends deep into the cylinder through the lid of the reaction kettle; effective pressure monitoring occurs in the region of the sensor tip, which, through the mounting bolt in the cylinder head, penetrates deep into the cylinder and monitors the pressure change in the cylinder while waiting for solidification.

[0014] Указанные приспособления со шкалой для измерения деформации обсадной трубы расположены внутри корпуса котла и представляют собой соответственно горизонтальное приспособление со шкалой для измерения деформации и вертикальное приспособление со шкалой для измерения деформации, применяемые для осуществления измерений при моделировании горизонтальной деформации и вертикальной деформации обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины. При этом на приспособлении со шкалой участок с отметкой «0» точно встроен в нижнюю часть котла высокой температуры и высокого давления, и его вспомогательная шкала плотно соприкасается с основной шкалой, то есть показания будут изменяться только в случае деформации металлической обсадной трубы.[0014] These casing strain gauges are located inside the boiler body and are respectively a horizontal strain gauge and a vertical strain gauge used to measure the horizontal strain and vertical strain of the casing in the process of waiting for the cement slurry to harden for well cementing. At the same time, on the device with a scale, the area marked “0” is precisely built into the lower part of the high temperature and high pressure boiler, and its auxiliary scale is in close contact with the main scale, that is, the readings will only change if the metal casing is deformed.

[0015] Указанные термопары внутри корпуса котла в целом расположены на двух сторонах крышки котла, всего одна левая и одна правая термопары, и отслеживают температуру в реальном времени цементного раствора в корпусе котла; указанные датчики давления в корпусе котла расположены в корпусе котла парой и в основном отслеживают величину давления в реальном времени цементного раствора в корпусе котла. Основная задача заключается в контроле условий в корпусе котла и в моделировании влияния температуры и давления пласта, а также расширения цементного раствора для цементирования скважины на деформацию обсадных труб.[0015] These thermocouples inside the boiler body are generally located on two sides of the boiler cover, only one left and one right thermocouple, and monitor the real-time temperature of the cement slurry in the boiler body; these pressure sensors in the boiler body are located in the boiler body in pairs and mainly monitor the real-time pressure value of the cement slurry in the boiler body. The main task is to control the conditions in the boiler casing and to model the effect of formation temperature and pressure, as well as the expansion of the cement slurry for cementing the well, on the deformation of the casing.

[0016] Указанная система регулирования температуры в корпусе котла в основном состоит из нагревательной рубашки снаружи корпуса котла для регулирования температуры нагревания внутри корпуса котла.[0016] Said boiler body temperature control system mainly consists of a heating jacket on the outside of the boiler body to control the heating temperature inside the boiler body.

[0017] Указанная система регулирования давления в корпусе котла в основном состоит из устройства увеличения давления жидкости, предохранительного клапана высокого давления и др. и осуществляет увеличение давления, а также регулирование давления в корпусе котла.[0017] This boiler body pressure control system is mainly composed of a liquid pressure increasing device, a high pressure safety valve, etc., and performs pressure increase as well as pressure regulation in the boiler body.

[0018] Блок сбора данных и блок обработки данных на стороне вычислительного устройства в отношении изменения давления в цилиндре и температуры и давления в корпусе котла осуществляют отслеживание, а также сбор и обработку данных.[0018] The data acquisition unit and the data processing unit on the side of the computing device regarding the change in the pressure in the cylinder and the temperature and pressure in the boiler body perform monitoring, as well as collecting and processing data.

[0019] По сравнению с аналогами, известными из предшествующего уровня техники, настоящее изобретение характеризуется следующими полезными эффектами:[0019] Compared with analogues known from the prior art, the present invention is characterized by the following beneficial effects:

(1) результаты испытаний являются наглядными, и выявленные изменения непосредственно являются полученными при моделировании величинами деформации металлической обсадной трубы;(1) the test results are illustrative and the observed changes are directly the simulated metal casing strain values;

(2) можно точно моделировать условия высокой температуры и высокого давления в пласте, при этом теплопроводное масло используют в качестве теплоносителя и среды для увеличения давления; наиболее высокая температура при испытании достигает 300°, а наиболее высокое давление при испытании достигает 200 МПа;(2) high temperature and high pressure conditions in the reservoir can be accurately simulated, using thermally conductive oil as a heat transfer medium and pressurization medium; the highest temperature during testing reaches 300°, and the highest pressure during testing reaches 200 MPa;

(3) теплоизоляция и воздухонепроницаемость являются хорошими, и результаты испытаний являются точными;(3) thermal insulation and air tightness are good, and the test results are accurate;

(4) для имитации обсадной трубы используют материал обсадных труб для строительства скважин, и результаты испытаний больше соответствуют реальным рабочим условиям; кроме того, цилиндр для имитации обсадной трубы является разборным, и в испытательное оборудование можно в реальном времени вносить изменения в зависимости от разных условий в скважине, при этом делается это быстро и легко;(4) Well construction casing material is used to simulate the casing pipe, and the test results are more in line with the actual working conditions; in addition, the casing simulation cylinder is dismountable, and the testing equipment can be changed in real time according to different well conditions, and it is done quickly and easily;

(5) проблема деформации обсадной трубы может быть эффективно решена в лаборатории.(5) the problem of casing deformation can be effectively solved in the laboratory.

[0020] Настоящее изобретение может применяться для исследований с целью определения деформации обсадных труб, вызванной ответным расширением цементного раствора для цементирования скважины в процессе ожидания затвердевания в пласте в процессе разработки нефтяных и газовых скважин, в частности использоваться для испытаний касательно деформации обсадной трубы в пластах с высокой температурой и высоким давлением, чем эффективно предотвращать повреждения от деформации обсадной трубы и влиять на работу по разработке.[0020] The present invention can be used for studies to determine the deformation of casing pipes caused by the response expansion of the cement slurry for cementing a well while waiting for solidification in the formation during the development of oil and gas wells, in particular used for tests regarding casing deformation in formations with high temperature and high pressure than to effectively prevent casing deformation damage and affect the development work.

Описание прилагаемых графических материаловDescription of attached graphics

[0021] На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции установки для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания тампонажного цемента.[0021] In FIG. 1 is a schematic representation of the design of a test rig with respect to the deformation of a metal casing while waiting for the oil well cement to harden.

[0022] На фиг. 2 представлено схематическое изображение конструкции внутренней части котла высокой температуры и высокого давления.[0022] FIG. 2 is a schematic representation of the structure of the interior of a high temperature and high pressure boiler.

[0023] На фигурах: 1 - котел высокой температуры и высокого давления; 2 - воздушный компрессорный насос; 3 - емкость для перемешивания и накапливания цементного раствора; 4 - устройство увеличения давления жидкости; 5 - панель регулирования температуры и давления; 6 - система обработки данных; 7 - вычислительное устройство с системой отображения данных; 8 - трубопровод для закачивания цементного раствора; 9 - клапан управления закачиванием цементного раствора; 10 - клапан управления выкачиванием цементного раствора; 11 - клапан сброса высокого давления устройства увеличения давления жидкости; 12 - клапан увеличения давления устройства увеличения давления жидкости; 13 - трубопровод для закачивания теплопроводного масла; 14 - клапан сброса давления в котле; 15 - трубопровод возврата теплопроводного масла; 16 - линия сбора данных о температуре в котле высокой температуры и высокого давления; 17 - линия сбора данных о давлении в цилиндре для имитации обсадной трубы; 18 - линия сбора данных о давлении в котле высокой температуры и высокого давления; 19 - защелка; 20 - датчик давления котла высокой температуры и высокого давления; 21 - масловпускное отверстие для теплопроводного масла из устройства увеличения давления жидкости; 22 - обратный клапан увеличения давления; 23 - термопары в котле высокой температуры и высокого давления; 24 - датчик давления в цилиндре для имитации обсадной трубы; 25 - крышка котла высокой температуры и высокого давления; 26 - отверстие для закачивания цементного раствора; 27 - отверстие для выкачивания цементного раствора; 28 - масловозвратное отверстие для теплопроводного масла из устройства увеличения давления жидкости; 29 - крепежный болт в крышке цилиндра; 30 - крышка цилиндра для имитации обсадной трубы; 31 - нагревательное устройство котла высокой температуры и высокого давления; 32 - уплотнительное резиновое кольцо; 33 - горизонтальная линейка для измерения деформации; 34 - вертикальная линейка для измерения деформации; 35 - цилиндр для имитации обсадной трубы; 36 - нижняя крышка цилиндра для имитации обсадной трубы; 37 - нижняя защелка для цилиндра для имитации обсадной трубы; 38 - нижняя защелка для вертикальной линейки для измерения деформации.[0023] In the figures: 1 - high temperature and high pressure boiler; 2 - air compressor pump; 3 - capacity for mixing and accumulation of cement mortar; 4 - device for increasing fluid pressure; 5 - temperature and pressure control panel; 6 - data processing system; 7 - computing device with a data display system; 8 - pipeline for pumping cement mortar; 9 - control valve for pumping cement mortar; 10 - control valve for pumping out cement mortar; 11 - high pressure relief valve of the liquid pressure increase device; 12 - pressure increase valve of the liquid pressure increase device; 13 - pipeline for pumping heat-conducting oil; 14 - pressure relief valve in the boiler; 15 - pipeline for the return of heat-conducting oil; 16 - line for collecting data on the temperature in the boiler of high temperature and high pressure; 17 - line for collecting data on the pressure in the cylinder to simulate the casing; 18 - line for collecting data on the pressure in the boiler of high temperature and high pressure; 19 - latch; 20 - high temperature and high pressure boiler pressure sensor; 21 - oil inlet for heat-conducting oil from the device for increasing the pressure of the liquid; 22 - pressure increase check valve; 23 - thermocouples in the high temperature and high pressure boiler; 24 - pressure sensor in the cylinder to simulate the casing; 25 - high temperature and high pressure boiler cover; 26 - hole for pumping cement mortar; 27 - hole for pumping cement mortar; 28 - oil return hole for heat-conducting oil from the device for increasing the pressure of the liquid; 29 - fixing bolt in the cylinder cover; 30 - cylinder cover to simulate the casing; 31 - heating device of the high temperature and high pressure boiler; 32 - sealing rubber ring; 33 - horizontal ruler for measuring strain; 34 - vertical ruler for measuring strain; 35 - cylinder for casing pipe simulation; 36 - bottom cover of the cylinder to simulate the casing; 37 - lower latch for the cylinder to simulate the casing; 38 - lower latch for a vertical ruler for measuring strain.

Конкретные способы осуществленияSpecific Implementation Methods

[0024] Чтобы специалистам в данной области техники было легче понять настоящее изобретение, настоящее изобретение дополнительно описано ниже со ссылками на прилагаемые графические материалы. Тем не менее, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается конкретными способами осуществления, и изменения, предложенные специалистами в данной области техники, входят в объем защиты настоящего изобретения, если они находятся в пределах его сущности и объема, определенных и установленных на основании прилагаемой формулы изобретения.[0024] To make it easier for those skilled in the art to understand the present invention, the present invention is further described below with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the scope of the present invention is not limited to specific methods of implementation, and changes proposed by experts in this field of technology are included in the scope of protection of the present invention, if they are within its essence and scope, defined and installed on the basis of the attached invention formulas.

[0025] Со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2.[0025] With reference to FIG. 1 and FIG. 2.

[0026] Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины содержит котел 1 высокой температуры и высокого давления; воздушный компрессорный насос 2; емкость 3 для перемешивания и накапливания цементного раствора; устройство 4 увеличения давления жидкости; линейки для измерения деформации обсадной трубы; панель 5 регулирования температуры и давления; систему 6 обработки данных; и вычислительное устройство 7 с системой отображения данных.[0026] The apparatus for testing the deformation of the metal casing while waiting for the cement slurry to harden the well contains a boiler 1 of high temperature and high pressure; air compressor pump 2; container 3 for mixing and accumulating cement mortar; a device 4 for increasing fluid pressure; rulers for measuring casing deformation; panel 5 for temperature and pressure control; a data processing system 6; and a computing device 7 with a data display system.

[0027] Указанный котел 1 высокой температуры и высокого давления на левой стороне снабжен масловпускным отверстием 21 для теплопроводного масла (с обратным клапаном 22 увеличения давления) и датчиками 20 давления котла высокой температуры и высокого давления (установленными и закрепленными посредством защелки 19), а на правой стороне снабжен масловозвратным отверстием 28 для теплопроводного масла и нагревательным устройством 31 котла высокой температуры и высокого давления; котел высокой температуры и высокого давления на левой стороне соединен с устройством 4 увеличения давления жидкости посредством масловпускного отверстия для теплопроводного масла, трубопровода 13 для закачивания теплопроводного масла и клапана 12 увеличения давления, а на правой стороне соединен с устройством увеличения давления жидкости посредством масловозвратного отверстия 28 для теплопроводного масла, клапана 14 сброса давления в котле и трубопровода 15 возврата теплопроводного масла.[0027] Said high temperature and high pressure boiler 1 on the left side is provided with an oil inlet 21 for thermally conductive oil (with a pressure increase check valve 22) and pressure sensors 20 of the high temperature and high pressure boiler (installed and secured by latch 19), and on the right side is provided with an oil return hole 28 for heat-conducting oil and a heating device 31 of the high temperature and high pressure boiler; the high temperature and high pressure boiler on the left side is connected to the liquid pressure increase device 4 through the oil inlet for the heat-conducting oil, the pipeline 13 for pumping the heat-conducting oil and the pressure increase valve 12, and on the right side is connected to the liquid pressure increase device through the oil return hole 28 for thermally conductive oil, the boiler pressure relief valve 14 and the thermally conductive oil return line 15 .

[0028] В крышке 25 котла указанного котла высокой температуры и высокого давления выполнены открытые отверстия, в которые вставлены термопары 23; дно котла снабжено отверстием 26 для закачивания цементного раствора и отверстием 27 для выкачивания цементного раствора (отверстие для выкачивания цементного раствора выполнено в сообщении с клапаном 10 управления выкачиванием цементного раствора); котел высокой температуры и высокого давления посредством отверстия для закачивания цементного раствора, трубопровода 8 для закачивания цементного раствора и клапана 9 управления закачиванием цементного раствора последовательно соединен с емкостью 3 для перемешивания и накапливания цементного раствора и воздушным компрессорным насосом 2.[0028] Boiler cover 25 of said high temperature high pressure boiler has open holes into which thermocouples 23 are inserted; the bottom of the boiler is provided with a cement slurry pumping hole 26 and a cement slurry pumping hole 27 (the cement slurry pumping hole is provided in communication with the cement slurry pumping control valve 10); The high temperature and high pressure boiler is connected in series with the cement slurry mixing and accumulating tank 3 and the air compressor pump 2 through the cement slurry injection hole, the cement slurry injection pipeline 8 and the cement slurry injection control valve 9.

[0029] Указанный котел высокой температуры и высокого давления внутри содержит цилиндр 35 для имитации обсадной трубы; указанный цилиндр для имитации обсадной трубы посредством нижней крышки 36 цилиндра и нижней защелки 37 прочно установлен на дне котла высокой температуры и высокого давления; крышка 30 цилиндра для имитации обсадной трубы надежно установлена и уплотнена посредством крепежного болта 29 и уплотнительного резинового кольца 32; в цилиндр посредством крепежного болта вставлен датчик 24 давления.[0029] Said high temperature and high pressure boiler inside contains a cylinder 35 to simulate the casing; said cylinder for simulating casing by means of the lower cylinder cover 36 and the lower latch 37 is fixed firmly on the bottom of the high temperature and high pressure boiler; the cover 30 of the cylinder to simulate the casing pipe is securely installed and sealed by the fixing bolt 29 and the sealing rubber ring 32; a pressure sensor 24 is inserted into the cylinder by means of a mounting bolt.

[0030] Указанное нагревательное устройство 31 котла высокой температуры и высокого давления, термопары 23 (посредством линии 16 сбора данных о температуре в котле высокой температуры и высокого давления), датчик 24 давления в цилиндре (посредством линии 17 сбора данных о давлении в цилиндре для имитации обсадной трубы), датчики 20 давления котла высокой температуры и высокого давления (посредством линии 18 сбора данных о давлении в котле высокой температуры и высокого давления) последовательно связаны с панелью 5 регулирования температуры и давления, системой 6 обработки данных и вычислительным устройством 7 с системой отображения данных.[0030] Said heating device 31 of the high temperature and high pressure boiler, thermocouple 23 (through the high temperature and high pressure boiler temperature data acquisition line 16), cylinder pressure sensor 24 (through the cylinder pressure data acquisition line 17 to simulate casing), high temperature and high pressure boiler pressure sensors 20 (via a high temperature and high pressure boiler pressure data collection line 18) are connected in series with a temperature and pressure control panel 5, a data processing system 6 and a computing device 7 with a display system data.

[0031] Указанные линейки для измерения деформации обсадной трубы расположены в корпусе котла высокой температуры и высокого давления и содержат горизонтальную линейку 33 для измерения деформации и вертикальную линейку 34 для измерения деформации, применяемые для осуществления измерений при моделировании горизонтальной деформации и вертикальной деформации обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины.[0031] Said casing strain gauges are located in the body of the high temperature and high pressure boiler and comprise a horizontal strain gauge 33 and a vertical strain gauge 34, used to take measurements in simulating horizontal strain and vertical strain of the casing in the process. waiting for the cement slurry to harden for well cementing.

[0032] Указанная горизонтальная линейка 33 для измерения деформации непосредственно расположена внутри корпуса котла; губка для измерения наружных размеров вспомогательной шкалы горизонтальной линейки сваркой прикреплена к левой стороне цилиндра 35 для имитации обсадной трубы; губка для измерения наружных размеров ее основной шкалы сваркой прикреплена к правой стороне цилиндра для имитации обсадной трубы, при этом сваркой обеспечено то, что отметка «0» расположена точно на одном уровне относительно правой стороны цилиндра 35 для имитации обсадной трубы; горизонтальная деформация цилиндра для имитации обсадной трубы вызывает перемещение вспомогательной шкалы и обеспечивает выполнение испытания касательно величины горизонтальной деформации.[0032] Said horizontal strain gauge 33 is located directly inside the boiler body; a sponge for measuring the outer dimensions of the auxiliary scale of the horizontal ruler is welded to the left side of the cylinder 35 to simulate the casing; a sponge for measuring the outer dimensions of its main scale is welded to the right side of the casing cylinder 35, while welding ensures that the "0" mark is located exactly at the same level with the right side of the casing cylinder 35; the horizontal deformation of the cylinder to simulate the casing causes the auxiliary scale to move and ensures that the test is carried out regarding the amount of horizontal deformation.

[0033] Указанная вертикальная линейка 34 для измерения деформации расположена внутри корпуса котла с правой стороны (закреплена посредством нижней защелки 38), при этом отметка «0» на ее основной шкале расположена точно на одном уровне относительно нижней крышки 36 цилиндра для имитации обсадной трубы; губка для измерения наружных размеров вспомогательной шкалы сваркой прикреплена к крышке 30 цилиндра для имитации обсадной трубы; вертикальная деформация цилиндра для имитации обсадной трубы вызывает перемещение вспомогательной шкалы и обеспечивает выполнение испытания касательно величины вертикальной деформации.[0033] The specified vertical ruler 34 for measuring the deformation is located inside the boiler body on the right side (fixed by the lower latch 38), while the mark "0" on its main scale is located exactly at the same level relative to the lower cover 36 of the cylinder to simulate the casing; a sponge for measuring the outer dimensions of the auxiliary scale by welding is attached to the cylinder cover 30 to simulate the casing; vertical deformation of the casing cylinder causes the auxiliary scale to move and ensures that the vertical deformation amount is tested.

[0034] Указанный котел 1 высокой температуры и высокого давления представляет собой емкость клиновидной формы.[0034] This high temperature and high pressure boiler 1 is a wedge-shaped vessel.

[0035] Материал указанного цилиндра 35 для имитации обсадной трубы является аналогичным материалу обсадных труб для нефтяных и газовых скважин.[0035] The material of said casing cylinder 35 is similar to that of oil and gas well casings.

[0036] Указанная система 6 обработки данных выполнена с возможностью обработки в режиме реального времени температуры и давления внутри корпуса котла, а также давления в цилиндре для имитации обсадной трубы; указанное вычислительное устройство 7 с системой отображения данных выполнено с возможностью регистрации данных, предоставленных системой обработки данных, и их отображения в реальном времени.[0036] Said data processing system 6 is configured to process in real time the temperature and pressure inside the boiler body, as well as the pressure in the cylinder to simulate the casing; said computing device 7 with a data display system is configured to register the data provided by the data processing system and display them in real time.

[0037] Посредством вышеуказанной установки проводят испытания касательно деформации обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины, при этом конкретный процесс испытания включает следующее:[0037] Through the above apparatus, tests are carried out regarding the deformation of the casing while waiting for the cement slurry to harden the well, and the specific test process includes the following:

В начале испытания посредством панели 5 регулирования температуры и давления вводят температуру и давление для испытания; цилиндр 35 для имитации обсадной трубы извлекают из котла 1 высокой температуры и высокого давления; смазывают все места испытательного устройства, снабженные резьбой; и переводят клапан 14 сброса высокого давления в автоматический режим.At the start of the test, the temperature and pressure for testing are entered by means of the temperature and pressure control panel 5; the casing cylinder 35 is withdrawn from the high temperature and high pressure boiler 1; lubricate all threaded places of the test device; and setting the high pressure relief valve 14 to automatic mode.

[0038] В цилиндр 35 для имитации обсадной трубы заливают дистиллированную воду, пока она не достигнет области рядом с уплотнительным резиновым кольцом 32; последовательно устанавливают резиновое кольцо 32, крышку 30 цилиндра для имитации обсадной трубы и крепежный болт 29 цилиндра для имитации обсадной трубы. Цилиндр 35 устанавливают в котел 1 высокой температуры и высокого давления; прикрепляют к цилиндру 35 линейки; и снимают первоначальные показания. Закрывают крышку 25 котла высокой температуры и высокого давления; ввинчивают в корпус котла термопары 23. В цилиндр ввинчивают датчик 24 давления и ослабляют на половину витка. Включают воздушный компрессорный насос 2 и закачивают в корпус котла тампонажный цемент, пока в него не погрузится прокладка в области крепежного болта 29 в крышке цилиндра для имитации, после чего сразу ввинчивают болт для датчика 24 давления и быстро выключают воздушный компрессорный насос 2, а также закрывают клапан 9. Включают нагревательное устройство и устройство 7 увеличения давления жидкости с обеспечением автоматического регулирования; система сбора данных выполняет сбор данных в реальном времени касательно давления цементного раствора для цементирования скважины, находящегося внутри корпуса.[0038] Distilled water is poured into the cylinder 35 to simulate the casing until it reaches the area adjacent to the rubber seal 32; the rubber ring 32, the cover 30 of the cylinder to simulate the casing pipe and the fixing bolt 29 of the cylinder to simulate the casing pipe are successively installed. The cylinder 35 is installed in the boiler 1 high temperature and high pressure; attach to the cylinder 35 of the ruler; and take initial readings. Close the lid 25 of the high temperature and high pressure boiler; thermocouples 23 are screwed into the boiler body. A pressure sensor 24 is screwed into the cylinder and loosened by half a turn. The air compressor pump 2 is turned on and grouting cement is pumped into the boiler body until the gasket in the area of the fixing bolt 29 in the cylinder cover is immersed in it to simulate, after which the bolt for the pressure sensor 24 is screwed in immediately and the air compressor pump 2 is quickly turned off, and also closed valve 9. Turn on the heating device and the device 7 to increase the pressure of the liquid with automatic control; The data acquisition system collects real-time data on the pressure of the cement slurry inside the casing.

[0039] После завершения испытания переключают переключатели нагревательного устройства и устройства 4 увеличения давления жидкости на панели 6 регулирования температуры и давления; открывают клапан 14 сброса высокого давления для медленного сброса давления и сбрасывают давление в котле 1 высокой температуры и высокого давления; теплопроводное масло посредством трубопровода 15 возвращают в резервуар хранения масла устройства 4 увеличения давления жидкости. Открывают клапаны 9 и 10 и посредством воздушного компрессорного насоса 2 выводят тампонажный цемент.[0039] After completion of the test, the switches of the heating device and the liquid pressure increasing device 4 on the temperature and pressure control panel 6 are switched; opening the high pressure release valve 14 to slowly release the pressure, and depressurize the high temperature and high pressure boiler 1; the thermally conductive oil is returned to the oil storage tank of the liquid pressure increasing device 4 via the pipeline 15 . Valves 9 and 10 are opened and oil well cement is removed by means of an air compressor pump 2.

Claims (6)

1. Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины, содержащая котел (1) высокой температуры и высокого давления; воздушный компрессорный насос (2); емкость (3) для перемешивания и накапливания цементного раствора; устройство (4) увеличения давления жидкости; линейки для измерения деформации обсадной трубы; панель (5) регулирования температуры и давления; систему (6) обработки данных и вычислительное устройство (7) с системой отображения данных; отличающаяся тем, что указанный котел (1) высокой температуры и высокого давления на левой стороне снабжен масловпускным отверстием (21) для теплопроводного масла и датчиками (20) давления котла высокой температуры и высокого давления, а на правой стороне снабжен масловозвратным отверстием (28) для теплопроводного масла и нагревательным устройством (31) котла высокой температуры и высокого давления; котел высокой температуры и высокого давления на левой стороне посредством масловпускного отверстия для теплопроводного масла и трубопровода (13) для закачивания теплопроводного масла соединен с устройством (4) увеличения давления жидкости, а на правой стороне соединен с устройством увеличения давления жидкости посредством масловозвратного отверстия для теплопроводного масла и трубопровода (15) возврата теплопроводного масла; в крышке (25) указанного котла высокой температуры и высокого давления выполнены открытые отверстия, в которые вставлены термопары (23); дно котла снабжено отверстием (26) для закачивания цементного раствора и отверстием (27) для выкачивания цементного раствора; котел высокой температуры и высокого давления посредством отверстия для закачивания цементного раствора и трубопровода (8) для закачивания цементного раствора последовательно соединен с емкостью (3) для перемешивания и накапливания цементного раствора и воздушным компрессорным насосом (2); указанный котел высокой температуры и высокого давления внутри содержит цилиндр (35) для имитации обсадной трубы; указанный цилиндр для имитации обсадной трубы посредством нижней крышки (36) цилиндра и нижней защелки (37) прочно установлен на дне котла высокой температуры и высокого давления; крышка (30) цилиндра для имитации обсадной трубы надежно установлена и уплотнена посредством крепежного болта (29) и уплотнительного резинового кольца (32); в цилиндр посредством крепежного болта вставлен датчик (24) давления; указанное нагревательное устройство котла высокой температуры и высокого давления, термопары, датчик давления внутри цилиндра, датчики давления котла высокой температуры и высокого давления последовательно связаны с панелью (5) регулирования температуры и давления, системой (6) обработки данных и вычислительным устройством (7) с системой отображения данных; указанные линейки для измерения деформации обсадной трубы расположены в корпусе котла высокой температуры и высокого давления и содержат горизонтальную линейку (33) для измерения деформации и вертикальную линейку (34) для измерения деформации.1. An apparatus for testing regarding the deformation of a metal casing pipe while waiting for the cement slurry to harden a well, comprising a boiler (1) of high temperature and high pressure; air compressor pump (2); container (3) for mixing and accumulating cement mortar; a device (4) for increasing fluid pressure; rulers for measuring casing deformation; panel (5) for temperature and pressure control; a data processing system (6) and a computing device (7) with a data display system; characterized in that said high temperature and high pressure boiler (1) on the left side is provided with an oil inlet (21) for thermally conductive oil and pressure sensors (20) of the high temperature and high pressure boiler, and on the right side is provided with an oil return hole (28) for a heat-conducting oil and a heating device (31) of a high temperature and high pressure boiler; high temperature and high pressure boiler on the left side through the oil inlet for heat transfer oil and pipeline (13) for pumping heat transfer oil is connected to the device (4) to increase the pressure of the liquid, and on the right side is connected to the device to increase the pressure of the liquid through the oil return hole for the heat transfer oil and pipeline (15) return of thermally conductive oil; open holes are made in the cover (25) of said high temperature and high pressure boiler, into which thermocouples (23) are inserted; the bottom of the boiler is provided with a hole (26) for pumping cement mortar and a hole (27) for pumping cement mortar; the high temperature and high pressure boiler is connected in series with the cement slurry mixing and accumulating tank (3) and the air compressor pump (2) through the cement slurry injection hole and the cement slurry injection pipeline (8); the specified boiler high temperature and high pressure inside contains a cylinder (35) to simulate the casing; the specified cylinder to simulate the casing through the lower cover (36) of the cylinder and the lower latch (37) is firmly installed on the bottom of the boiler high temperature and high pressure; the cover (30) of the cylinder to simulate the casing is securely installed and sealed by means of the fixing bolt (29) and the sealing rubber ring (32); a pressure sensor (24) is inserted into the cylinder by means of a fixing bolt; said heating device of the high temperature and high pressure boiler, thermocouples, pressure sensor inside the cylinder, pressure sensors of the high temperature and high pressure boiler are connected in series with the temperature and pressure control panel (5), the data processing system (6) and the computing device (7) with data display system; said rulers for measuring the deformation of the casing pipe are located in the body of the high temperature and high pressure boiler and contain a horizontal ruler (33) for measuring the deformation and a vertical ruler (34) for measuring the deformation. 2. Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины по п. 1, отличающаяся тем, что указанная горизонтальная линейка (33) для измерения деформации непосредственно расположена внутри корпуса котла; губка для измерения наружных размеров вспомогательной шкалы горизонтальной линейки сваркой прикреплена к левой стороне цилиндра (35) для имитации обсадной трубы; губка для измерения наружных размеров ее основной шкалы сваркой прикреплена к правой стороне цилиндра для имитации обсадной трубы, при этом сваркой обеспечено то, что отметка «0» расположена точно на одном уровне относительно правой стороны цилиндра для имитации обсадной трубы; горизонтальная деформация цилиндра для имитации обсадной трубы вызывает перемещение вспомогательной шкалы и обеспечивает выполнение испытания касательно величины горизонтальной деформации.2. Installation for testing regarding the deformation of the metal casing pipe in the process of waiting for the cement slurry to harden for well cementing according to claim 1, characterized in that the specified horizontal ruler (33) for measuring the deformation is directly located inside the boiler body; a sponge for measuring the external dimensions of the auxiliary scale of the horizontal ruler is welded to the left side of the cylinder (35) to simulate the casing; a sponge for measuring the outer dimensions of its main scale is welded to the right side of the cylinder to simulate the casing pipe, while welding ensured that the mark "0" is located exactly at the same level relative to the right side of the cylinder to simulate the casing pipe; the horizontal deformation of the cylinder to simulate the casing causes the auxiliary scale to move and ensures that the test is carried out regarding the amount of horizontal deformation. 3. Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины по п. 1, отличающаяся тем, что указанная вертикальная линейка (34) для измерения деформации расположена внутри корпуса котла с правой стороны, при этом отметка «0» на ее основной шкале расположена точно на одном уровне относительно нижней крышки (36) цилиндра для имитации обсадной трубы; губка для измерения наружных размеров вспомогательной шкалы сваркой прикреплена к крышке (30) цилиндра для имитации обсадной трубы; вертикальная деформация цилиндра для имитации обсадной трубы вызывает перемещение вспомогательной шкалы и обеспечивает выполнение испытания касательно величины вертикальной деформации.3. Installation for testing regarding the deformation of the metal casing pipe in the process of waiting for the cement slurry to harden for well cementing according to claim 1, characterized in that the specified vertical ruler (34) for measuring the deformation is located inside the boiler body on the right side, while the mark "0 » on its main scale is located exactly at the same level relative to the bottom cover (36) of the cylinder to simulate the casing; a sponge for measuring the outer dimensions of the auxiliary scale by welding is attached to the cover (30) of the cylinder to simulate the casing; vertical deformation of the casing cylinder causes the auxiliary scale to move and ensures that the vertical deformation amount is tested. 4. Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины по п. 1, отличающаяся тем, что указанный котел высокой температуры и высокого давления представляет собой емкость клиновидной формы.4. The test apparatus for deformation of the metal casing while waiting for the cement slurry to cement the well according to claim 1, characterized in that said high temperature and high pressure boiler is a wedge-shaped vessel. 5. Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины по п. 1, отличающаяся тем, что материал указанного цилиндра для имитации обсадной трубы является аналогичным материалу обсадных труб для нефтяных и газовых скважин.5. The test apparatus for deformation of a metal casing pipe while waiting for the cement slurry for well cementing to harden according to claim 1, characterized in that the material of said cylinder for simulating the casing pipe is similar to the material of casing pipes for oil and gas wells. 6. Установка для испытаний касательно деформации металлической обсадной трубы в процессе ожидания затвердевания цементного раствора для цементирования скважины по п. 1, отличающаяся тем, что указанная система обработки данных выполнена с возможностью обработки в режиме реального времени температуры и давления внутри корпуса котла, а также давления в цилиндре для имитации обсадной трубы; указанное вычислительное устройство с системой отображения данных выполнено с возможностью регистрации данных, предоставленных системой обработки данных, и их отображения в реальном времени.6. A test apparatus for deformation of a metal casing pipe while waiting for the cement slurry to cement a well according to claim 1, characterized in that said data processing system is configured to process in real time the temperature and pressure inside the boiler body, as well as the pressure in the cylinder to simulate the casing; said computing device with the data display system is configured to register the data provided by the data processing system and display them in real time.
RU2021122684A 2021-03-01 2021-07-29 Installation for testing with respect to deformation of metal casing pipe in process of waiting for hardening of cement mortar for well cementing RU2766992C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110224439.2 2021-03-01
CN202110224439.2A CN112782002B (en) 2021-03-01 2021-03-01 Metal casing deformation testing device in well cementation cement slurry coagulation waiting process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2766992C1 true RU2766992C1 (en) 2022-03-16

Family

ID=75762172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021122684A RU2766992C1 (en) 2021-03-01 2021-07-29 Installation for testing with respect to deformation of metal casing pipe in process of waiting for hardening of cement mortar for well cementing

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112782002B (en)
RU (1) RU2766992C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114994291A (en) * 2022-04-21 2022-09-02 中海石油(中国)有限公司 Pressure-controlled well cementation process simulation evaluation device and method for ultrahigh-temperature high-pressure narrow-density window stratum

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU751968A1 (en) * 1978-07-21 1980-07-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности Apparatus for evaluating compression strength plugging materials
SU1739009A1 (en) * 1989-11-09 1992-06-07 Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола Test bench for modelling overpressure transfer to casing surface via cement in persistently frozen rock interval
RU2155261C2 (en) * 1998-09-09 2000-08-27 Новоуренгойская РГТИ Тюменский округ Method of testing gas well casing strings for tightness
CN102141365B (en) * 2010-01-28 2015-04-29 上海宝钢工业检测公司 Method for measuring deformation of steel sleeve
CN106499383A (en) * 2016-10-19 2017-03-15 中海石油(中国)有限公司 A kind of method of evaluating cementing barrier integrity
CN206868317U (en) * 2017-06-07 2018-01-12 唐山钢铁集团有限责任公司 A kind of sintering machine single-tooth roller recirculating cooling water system
CN108571313A (en) * 2018-05-24 2018-09-25 中国石油天然气集团有限公司 A kind of down-hole casing deformation simulator and method
CN111504898A (en) * 2020-01-10 2020-08-07 长江大学 Experimental device and method for evaluating cement ring interface bonding strength under high-temperature and high-pressure conditions

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201191211Y (en) * 2008-03-25 2009-02-04 施晓红 Oil gas well cementing cement past volume changing amount measurement apparatus
CN102080514B (en) * 2010-12-21 2014-01-01 中国石油天然气集团公司 Mechanical parameter measuring device of underground compression type packer and using method thereof
CN103558364B (en) * 2013-11-19 2015-03-18 西南石油大学 Method for determining plastic volume shrinkage of cement paste
CN104121946A (en) * 2014-07-21 2014-10-29 哈尔滨工业大学 Intelligent casing pipe monitor system based on optical fiber sensing technology
CN104318032A (en) * 2014-11-01 2015-01-28 西南石油大学 Method for calculating oil field casing damage under fluid-solid coupling effect
CN105241596B (en) * 2015-09-23 2017-07-21 西南石油大学 The method of testing and device of a kind of thermal production well gas injection process middle sleeve thermal stress
CN106771096B (en) * 2016-12-09 2019-03-01 西南石油大学 A kind of cementing concrete ring seal is every ability dynamic checkout unit and experimental method
CN206554916U (en) * 2017-02-13 2017-10-13 中国石油天然气集团公司 Cement sheath annular space simulated testing system
CN206707694U (en) * 2017-05-18 2017-12-05 西南石油大学 Hydrate formation primary cement evaluation experimental provision in a kind of deep water cementing
CN107167396A (en) * 2017-07-05 2017-09-15 西南石油大学 Evaluating apparatus and method that working solution temperature shock influences on pit shaft mechanical integrity
CN107748110B (en) * 2017-09-19 2020-05-19 太原理工大学 Microcomputer-controlled electro-hydraulic servo rock triaxial dynamic shear seepage coupling test method
CN108533209B (en) * 2018-04-02 2020-07-10 中国石油天然气股份有限公司 Device and method for determining volume stability of well cementation cement
CN109708595A (en) * 2018-11-14 2019-05-03 中国石油天然气股份有限公司 Down-hole casing damage testing method and device
CN209432674U (en) * 2018-11-27 2019-09-24 中国石油化工股份有限公司 A kind of test device of packing element
CN212428774U (en) * 2020-06-04 2021-01-29 付睿 Geothermal well three-ring pressure crack and circulating heat conduction system
CN112253086B (en) * 2020-10-15 2022-04-12 中国石油大学(华东) Device and method for measuring initial acting force of well cementation
CN112414850A (en) * 2020-12-31 2021-02-26 安徽宇艳智能机械科技有限公司 Experimental device for bending steel member and use method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU751968A1 (en) * 1978-07-21 1980-07-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности Apparatus for evaluating compression strength plugging materials
SU1739009A1 (en) * 1989-11-09 1992-06-07 Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола Test bench for modelling overpressure transfer to casing surface via cement in persistently frozen rock interval
RU2155261C2 (en) * 1998-09-09 2000-08-27 Новоуренгойская РГТИ Тюменский округ Method of testing gas well casing strings for tightness
CN102141365B (en) * 2010-01-28 2015-04-29 上海宝钢工业检测公司 Method for measuring deformation of steel sleeve
CN106499383A (en) * 2016-10-19 2017-03-15 中海石油(中国)有限公司 A kind of method of evaluating cementing barrier integrity
CN206868317U (en) * 2017-06-07 2018-01-12 唐山钢铁集团有限责任公司 A kind of sintering machine single-tooth roller recirculating cooling water system
CN108571313A (en) * 2018-05-24 2018-09-25 中国石油天然气集团有限公司 A kind of down-hole casing deformation simulator and method
CN111504898A (en) * 2020-01-10 2020-08-07 长江大学 Experimental device and method for evaluating cement ring interface bonding strength under high-temperature and high-pressure conditions

Also Published As

Publication number Publication date
CN112782002A (en) 2021-05-11
CN112782002B (en) 2022-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103558136B (en) Damage of rock and Permeation Test System and method of testing under temperature stress hoop seepage flow coupling
US8794078B2 (en) Cement testing
RU2770639C1 (en) Installation for testing the influence of the heat of hydration of cement or drilling mud on the stability of natural gas hydrate
CN104007135B (en) Earth working material change in volume method of testing
WO2007020435A1 (en) Apparatus and method for determining mechanical properties of cement for a well bore
CN107024499A (en) One-dimensional earth pillar frost-heaving deformation analyzer
CN110108850B (en) Coal seam gas pressure testing system and method based on drilling sampling actual measurement
CN107121354B (en) Device for testing anti-dispersion property of underwater rock-soluble grouting material and using method thereof
RU2766992C1 (en) Installation for testing with respect to deformation of metal casing pipe in process of waiting for hardening of cement mortar for well cementing
CN112053619A (en) Device for simulating pressure water seepage of tunnel lining crack and using method thereof
US11604128B1 (en) Self drilling pressure simulation test device and method for formation containing natural gas hydrate
CN106124741B (en) Cement mortar high temperature sedimentary stability test device
CN108169462A (en) Has channeling simulation system
CN109855971B (en) Measurement method for simulating buoyancy loss of buoyancy material in deep sea environment
CN111042801A (en) Device and method for measuring annulus cement slurry weight loss
CN113720995B (en) Centrifugal test device for reinforcing influence of side pit excavation on circumference of existing tunnel
CN105466833A (en) In-situ monitoring method for concrete pore structure evolution under load effect and testing device
CN207751839U (en) One kind three determines hydrohead test instrument
CN105696991A (en) Nonhydrocarbon gas and steam shaft state simulating experiment device and experiment method
Kong et al. Thermal pressure due to an ice cap in an elevated water tank
CN115248177B (en) Method and device for measuring breakthrough pressure of low-permeability rock based on optical fiber sensing
Mitani et al. Development of shear-flow test apparatus and determination of coupled properties of rock joint
Bergdahl et al. New Method of Measuring In-Situ Settlements
CN114662307B (en) Monitoring device for high-simulation measurement of cementing strength of well cementation interface
CN220542732U (en) Measuring device for real-time corrosion rate of metal