[发明专利]一种油气井固井水泥石弹性的检测方法及装置

权利要求书

1.一种油气井固井水泥石弹性的检测方法，其特征在于，该油气井固井水泥石弹性的检测方法包括以下步骤：

利用分析软件《地层套管水泥环力学分析软件系统》，软著登字第0910640号，根据不同工程措施时水泥石的受力以及受力和卸载所需的时间，确定水泥石的加载速率和卸载速率；

根据所述水泥石的加载速率进行三轴应力测试，直到水泥石破坏，获得常规应力-应变曲线，利用分析软件《地层套管水泥环力学分析软件系统》，软著登字第0910640号，确定工程措施时水泥石的最大应变，根据所述常规应力-应变曲线，确定最大应变对应的应力值作为水泥石的最高加载载荷；

根据水泥石的井下深度，确定实验温度和实验压力，在所述实验温度和实验压力下，根据确定的水泥石的加载速率、卸载速率和最高加载载荷，对水泥石进行多周循环交变载荷的三轴应力测试，确定水泥石的应力-应变曲线；

利用不同循环周期水泥石的应变恢复程度，定量描述水泥石的弹性/柔性/韧性，其中，每个循环周期水泥石的应变恢复程度按照以下公式获得：

(加载发生的最大应变-卸载发生的最小应变)/加载发生的最大应变；

利用不同循环周的水泥石的破环程度，定性描述水泥石的力学完整性，通过交变载荷测试方法对水泥石进行多周力学测试，水泥石如果出现微裂缝或破碎，则该水泥石不能经受后续各种工程措施造成的力学影响，说明不具有力学完整性；水泥石如果没有出现微裂缝或破碎，则该水泥石能经受后续各种工程措施造成的力学影响，说明具有力学完整性，完成对油气井固井水泥石弹性的评价。

2.根据权利要求1所述的油气井固井水泥石弹性的检测方法，其特征在于，在对油气井固井水泥石弹性进行检测前，还包括制备实验用水泥石样品的步骤：

制备实验用水泥浆，根据井下水泥石所处的环境，在模拟的水泥石的温度、压力条件下养护指定时间使水泥浆凝固硬化成水泥石，将水泥石加工成标准岩心尺寸，得到水泥石样品。

3.一种油气井固井水泥石弹性的检测装置，其特征在于，该油气井固井水泥石弹性的检测装置包括：

加载速率和卸载速率确定模块，用于利用分析软件《地层套管水泥环力学分析软件系统》，软著登字第0910640号，根据不同工程措施时水泥石的受力以及受力和卸载所需的时间，确定水泥石的加载速率和卸载速率；

常规应力-应变曲线获取模块，用于根据三轴应力测试，获得常规应力-应变曲线；

最高加载载荷确定模块，用于利用分析软件《地层套管水泥环力学分析软件系统》，软著登字第0910640号，确定不同工程措施时水泥石的最大应变，根据常规应力-应变曲线，确定最大应变对应的应力值作为水泥石的最高加载载荷；

实验温度和实验压力确定模块，用于根据水泥石的井下深度，确定实验温度和实验压力；

应力-应变曲线确定模块，用于在实验温度和实验压力下，根据水泥石的加载速率、卸载速率和最高加载载荷，对水泥石进行多周循环交变载荷的三轴应力测试，确定水泥石的应力-应变曲线；

分析模块，用于利用不同循环周期水泥石的应变恢复程度，定量描述水泥石的弹性/柔性/韧性，利用不同循环周的水泥石的破环程度，定性描述水泥石的力学完整性；

其中，每个循环周期水泥石的应变恢复程度按照以下公式获得：

(加载发生的最大应变-卸载发生的最小应变)/加载发生的最大应变；

定性描述水泥石的力学完整性时，通过交变载荷测试方法对水泥石进行多周力学测试，水泥石如果出现微裂缝或破碎，则该水泥石不能经受后续各种工程措施造成的力学影响，说明不具有力学完整性；

水泥石如果没有出现微裂缝或破碎，则该水泥石能经受后续各种工程措施造成的力学影响，说明具有力学完整性。