[发明专利]一种固井水泥石拉应力腐蚀试验装置及方法

权利要求书

1.一种固井水泥石拉应力腐蚀试验装置，由上底板(1)、下底板(2)、压力板(3)、支撑限 位杆(6)、加载螺杆(4)、紧固螺母(5)、圆盘形水泥石试样(7)组成，其特征在于， 所述压力板(3)位于上底板(1)、下底板(2)之间，两端有圆形通孔；支撑限位杆(6) 从压力板(3)两端的通孔中穿过，对两块底板和压力板分别起到支撑和限位作用；加载 螺杆(4)穿过上底板(1)中间的圆形通孔、紧固螺母(5)与压力板(3)连接；压力板 (3)和下底板(2)中部分别加工有半径1-2mm的半圆柱形凸条，水泥石试样(7)沿直 径线放置于压力板凸条与下底板凸条之间。

2.如权利要求1所述的一种固井水泥石拉应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述圆盘形水泥 石试样符合岩石力学试验方法标准的规定，试样厚径比L/D＝0.5～1。

3.如权利要求1或2所述的一种固井水泥石拉应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述装置材 质选用304不锈钢、316L不锈钢或哈氏合金。

4.如权利要求3所述的一种固井水泥石拉应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述装置材质在 含H₂S腐蚀介质条件下选用哈氏合金。

5.利用权利要求1、2、3或4所述的装置进行固井水泥石拉应力腐蚀试验的方法，依次包括 以下步骤：

(1)根据现场工况或所需拉应力，通过下式计算恒载荷压力试验机所需施加压载大小：

Pt=πDLσt2×10-3]]>

式中：σ_t为所需施加的拉应力，MPa，

P_t为所需施加载荷，kN，

D为试样直径，mm，

L为试样厚度，mm；

(2)将水泥石试样沿直径线放置于压力板凸条与下底板凸条之间，用恒载荷压力试验机 对加载螺杆施加载荷，当载荷达到步骤(1)中的计算值时停止加载并旋紧紧固螺母(5)；

(3)将加载后的装置放入高温高压腐蚀反应釜中，通入腐蚀介质并升温升压，待腐蚀试 验结束后取出并对水泥石试样进行测试和评价。