[实用新型]固井一界面胶结强度养护装置及测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种固井一界面胶结强度养护装置及测试装置。

背景技术

随着石油钻采技术的发展，油气井的井下环境愈加复杂，对固井作业及固井质量的要求越来越高。在固井作业过程中，套管与水泥浆之间的界面(即一界面)、水泥浆与围岩之间的界面(即二界面)，即两种材料接触面，是影响固井封固效果的薄弱环节。界面胶结的好坏对整个固井完井过程以及生产过程中一界面和二界面是否会产生微环隙有直接影响。因此，固井界面胶结强度直接影响油气井的使用寿命和开发效益。

目前国内室内评价水泥浆胶结强度的装置存在结构复杂、体积大、不易操作等问题。这些胶结强度测试装置一般测试水泥浆在一界面(或二界面)上产生滑移错动时的力大小，即平行于胶结面方向的剪切胶结强度。

通过对水泥浆环完整性的分析，在套管内压力温度变化时，一界面(或二界面)会由于径向产生的拉应力大于界面胶结强度而发生界面脱离。判断界面脱离的前提是已知界面径向胶结强度的大小，而并非现有胶结强度测试装置所能够测试的剪切胶结强度的大小。

然而，对于垂直于胶结面方向的径向胶结强度的测试装置，尚未见到相关报道。为准确建立界面脱离判断标准，需要量化界面径向胶结强度值。因此，设计一种能够测试一界面径向胶结强度的装置十分必要。

实用新型内容

本实用新型提供一种固井一界面胶结强度养护装置及测试装置，以养护及测试一界面径向胶结强度。

本实用新型提供一种固井一界面胶结强度养护装置，包括至少一个胶结主体，所述胶结主体包括：养护筒，由多个筒块沿所述养护筒的轴向卡接而成，具有上端开口和下端开口；下部密封体，支撑密封所述下端开口；上部密封装置，包括上部密封体和传力螺杆，所述传力螺杆竖直连接于所述上部密封体的下表面，所述上部密封体固定密封所述上端开口，且所述传力螺杆伸入所述养护筒的内部腔体；其中，所述养护筒的上部或所述上部密封体的边缘设置有至少一个传压孔，用于使所述养护筒内外连通。

一个实施例中，相邻的两个所述筒块通过其阶台式侧边端部相互配合卡接在一起。

一个实施例中，所述养护筒为圆筒形状。

一个实施例中，所述传力螺杆沿所述养护筒的中轴线伸入所述养护筒的内部腔体。

一个实施例中，所述多个筒块的数量为两个，所述筒块为半圆筒形状。

一个实施例中，所述上部密封体边缘和所述养护筒上端分别设置有通孔和螺孔，所述上部密封体和所述养护筒通过穿过所述通孔并穿入所述螺孔的螺钉连接在一起。

一个实施例中，所述下部密封体上表面设置有凹槽结构，所述养护筒的下端嵌入所述凹槽结构。

一个实施例中，所述胶结主体的个数为多个，所述养护装置还包括：底板、隔板及盖板；所述隔板将多个所述胶结主体分隔成多层放置，所述底板固定底层的所述胶结主体，所述盖板盖置于顶层的所述胶结主体上，所述隔板固定放置其上的所述胶结主体。

一个实施例中，还包括：中空连接杆；所述中空连接杆穿设于所述盖板、所述隔板及所述底板。

一个实施例中，所述胶结主体的个数为四个；底层的所述胶结主体的个数为两个，顶层的所述胶结主体的个数为两个；所述养护装置的尺寸适用于符合API标准的固井水泥浆养护釜。

本实用新型提供一种固井一界面胶结强度测试装置，包括上述各实施例中所述的胶结主体，还包括：上部夹持部，通过一连接部连接于所述上部密封体的上表面；下部夹持部，包括夹持体固定部和万能试验机下夹持体，所述万能试验机下夹持体固定于所述夹持体固定部下侧，所述夹持体固定部固定于所述下部密封体下侧。

一个实施例中，所述下部密封体边缘和所述夹持体固定部边缘分别设置有第一连接孔和第二连接孔，所述下部密封体和所述夹持体固定部通过穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔的螺栓连接在一起。

一个实施例中，所述连接部包括柔性连接体。

一个实施例中，所述上部密封体的上表面设置有销孔连接部，所述柔性连接体的下端设有连接环，所述连接环通过销栓与所述销孔连接部连接在一起。

一个实施例中，所述销孔连接部设置于所述上部密封体的上表面上正对所述传力螺杆的位置。

一个实施例中，所述销孔连接部可拆卸地设置于所述上部密封体的上表面。