[实用新型]固井二界面胶结质量及流体窜通压力一体化评价装置

说明书

本实用新型公开了一种固井二界面胶结质量及流体窜通压力一体化评价装置，包括模拟套管的上下均开口的釜体，釜体顶部至底部内径逐渐减小，内壁形成倒圆台型，釜体内部设有岩心，岩心塑封后表面设有滤饼，岩心与釜体内壁之间设有水泥环；釜体顶部设有可拆卸的上密封盖，上密封盖设有分别与釜体内部相通的进液进气口、泄压阀、压力传感器，进液进气口与流体加压泵相连，管线上设有由流体加压泵向釜体内部流通的单向阀，釜体底部设有下密封盖，下密封盖设有出液出气口，上密封盖与下密封盖之间的釜体外壁设有加热套。本实用新型能够模拟固井时井底真实环境，通过加压使滤饼破裂形成流体在二界面的窜流通道，从而评价二界面胶结质量及流体窜通压力。

技术领域

本实用新型涉及油气井固井技术领域，特别涉及固井二界面胶结质量及流体窜通压力一体化评价装置。

背景技术

对油气井固井完井工程而言，通常把套管与水泥环之间的胶结面称之为固井一界面，把水泥环与地层之间的胶结面称之为固井二界面。水泥环本体和固井一二界面就共同组成了固井水泥环封固系统。固井封固系统的质量直接关系到油气井产能与寿命，直接关系油田的开发效益。如果水泥环封固系统地层间封隔能力将降低甚至失去层间封隔的作用，将诱发地层流体窜流及环空和井口带压，影响正常的油气生产。而造成窜流的主要原因是钻井过程中，钻井液滤失在井壁上形成滤饼，而在固井时滤饼的存在导致固井水泥浆不能紧密胶结一体，为地层流体窜通提供了通道，地层流体通过二界面进去环空，进而对水泥浆(环)产生了破坏作用，导致了一系列固井问题的发生。

常规的固井二界面胶结质量评价主要有两种方法，第一种是使用压力机测试滤饼存在情况下岩心与水泥环完全滑脱所需压力，但井下并不会出现岩层与水泥环滑脱的情况；第二种是将滤饼视为具有渗透性物质，在岩心一端使用液体通过样品测试渗流流量，但并未考虑液体会从岩心渗流。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种结构简单，避免流体从岩心渗流，能够模拟固井时井底真实环境，通过加压使滤饼破裂形成流体在二界面的窜流通道，从而评价二界面胶结质量及流体窜通压力的固井二界面胶结质量及流体窜通压力一体化评价装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种固井二界面胶结质量及流体窜通压力一体化评价装置，包括模拟套管的上下均开口的釜体，所述釜体顶部至底部内径逐渐减小，内壁形成倒圆台型，釜体内部设有岩心，所述岩心塑封后表面设有滤饼，所述岩心与釜体内壁之间设有水泥环；釜体顶部设有可拆卸的上密封盖，所述上密封盖设有分别与釜体内部相通的进液进气口、泄压阀、压力传感器，所述进液进气口通过管线与流体加压泵相连，所述管线上设有由流体加压泵向釜体内部流通的单向阀，所述釜体底部设有可拆卸的下密封盖，所述岩心放置在下密封盖内表面，所述下密封盖设有与釜体内部相通的出液出气口，所述出液出气口设置在岩心外径与釜体底部内壁之间，上密封盖与下密封盖之间的釜体外壁设有加热套。

作为优选，所述上密封盖为倒U型，上密封盖内侧壁与釜体顶部外壁之间设有密封圈一，密封圈一之下的上密封盖内侧壁与釜体外壁螺纹连接。

作为优选，所述下密封盖为U型，下密封盖内侧壁与釜体底部外壁之间设有密封圈二，密封圈二之上的下密封盖内侧壁与釜体外壁螺纹连接。

作为优选，所述压力传感器与压力记录仪相连。

作为优选，所述出液出气口至少设置两个，且均匀分布在岩心外径与釜体底部内壁之间。

作为优选，所述釜体顶部内壁与釜体顶部外壁形成的夹角为7°～8°。

在使用本实用新型时，具体包括以下步骤：

1)将岩心塑封后使用钻井液在岩心表面形成模拟滤饼，将岩心放入釜体中，加入固井水泥浆在实验要求条件下养护一定时间，使岩心与釜体内壁之间形成水泥环，水泥环、滤饼、岩心共同形成水泥石整体；

2)密封釜体，将压力传感器与压力记录仪相连；