[发明专利]一种浅层固井水泥气密性测试装置及方法

权利要求书

1.一种浅层固井水泥气密性测试装置，其特征在于：其包括：实验箱、胶结筒、模拟套筒以及注气加压设备；

所述实验箱为开口向上的箱体；

所述胶结筒放置在所述实验箱中心，所述胶结筒底部与所述实验箱底部内壁不接触，所述胶结筒外壁与所述实验箱内壁之间形成用于填装实验用土的第一环空；

所述模拟套筒同轴插设在所述胶结筒内部，所述模拟套筒上部伸出所述胶结筒，且所述模拟套筒外壁与所述胶结筒内壁之间形成用于填充达到侯凝标准的水泥浆的第二环空，所述模拟套筒上部外壁与所述实验箱上部内壁之间形成用于填充水或钻井液的第三环空；

所述注气加压设备通过快速接头与所述模拟套筒内部连通；

所述胶结筒包括胶结筒筒体、胶结筒底座和胶结筒上盖；所述胶结筒底座用于在向所述胶结筒内注入水泥浆时，对所述胶结筒筒体底部进行密封；所述胶结筒上盖用于封盖盛满水泥浆的所述胶结筒筒体顶部；

所述胶结筒上盖上设置有用于测试气密性时排出气体的排气孔。

2.如权利要求1所述的一种浅层固井水泥气密性测试装置，其特征在于：所述模拟套筒包括底部开口的套筒筒体和套筒上盖，所述套筒筒体和套筒上盖密封连接。

3.如权利要求2所述的一种浅层固井水泥气密性测试装置，其特征在于：所述套筒筒体和套筒上盖焊接密封。

4.如权利要求2所述的一种浅层固井水泥气密性测试装置，其特征在于：所述快速接头通过螺纹、垫圈与模拟套筒的套筒上盖密封连接。

5.如权利要求1所述的一种浅层固井水泥气密性测试装置，其特征在于：所述注气加压设备包括加压泵、注气套管和压力计；所述加压泵一端与气源相连，另一端与所述注气套管相连，所述注气套管另一端通过所述快速接头与所述模拟套筒的内腔相连通；所述压力计设置在所述注气套管上。

6.一种采用如权利要求1～5任一项所述装置的浅层固井水泥气密性测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在实验箱下覆土层后，插入胶结筒，在胶结筒周边敷设土层，并反复压实静置；

2)取出胶结筒，插入模拟套筒，注入在胶结筒中配置成型的水泥，并在土层上方注水形成水层，等待侯凝时间点；

3)到达侯凝时间点后，通过注气加压设备向模拟套筒内缓慢注气加压；

4)憋压预设时间后，观察泥线处刚刚出现气泡返出时，气压大小和气泡返出位置；

5)持续注气预设时间，连续观察气泡数量、位置及气压大小的变化情况，对第一胶结面和第二胶结面的固井密封性进行测试。