[发明专利]一种水泥石养护装置的使用方法

说明书

本发明公开了一种水泥石养护装置及其使用方法，通过加热一个大的恒温加温箱体内部空间，对整个养护釜由外到内进行加温恒温，改变了传统养护装置在养护釜内或釜体壁上设置加热电阻的加热方式，不仅可以控制养护釜内的温度，同时有减小釜体尺寸、提高承压能力、降低制造成本、增大釜内空间利用效率的优点。该恒温加温箱内可同时放置多个不同大小的单釜，即可根据需要灵活配置釜体的数量和大小；通过在取式样时只取所需的小釜，还可克服传统养护装置在取水泥石试样时，养护釜内其余水泥石温度压力波动而导致水泥石性能变化的问题，使得所养护出的水泥石更符合井下水泥石的实际。

技术领域

本发明涉及油气井固井技术领域，特别涉及一种水泥石养护装置的使用方法。

背景技术

固井工程中，通常通过在模拟的井下高温高压环境中养护水泥石，之后对水泥石进行多种性能测试，并将其测试结果作为优选水泥浆体系、优化水泥浆配方以及控制后续工艺施工参数的依据等。因此，室内养护装置能否真实、快速模拟出水泥浆在井下的凝结环境，对高效快速养护出符合井下实际的水泥石样品至关重要。

目前的水泥石养护方法及装置，可分为两类，一类为常压养护：养护釜中压力为一个大气压，温度一般不超过90℃，利用液体作为加热介质，让水泥石在恒定的温度下进行加热，从而达到养护的目的；另一类为高温高压养护：在模拟的井下高温高压条件下养护，养护温度一般高于90℃的环境，通过气体泵向釜体内反复泵入或排出液体使得养护釜内压力达到几十个兆帕的高压。

当前，随着国内外石油天然气勘探开发的深入，深井超深井越来越多，井底温度超过90℃的井越来越多，对水泥石长期密封性能的关注力度越来越大，对水泥浆(石)高温高压长时间养护的需求越来越大，但固井实验室中大量的水泥石高温高压养护实践表明，当前使用的传统高温高压养护釜还普遍存在以下不足：

1、在一个釜体上实现加温加压功能，导致装置结构复杂。在釜体内或釜体外壁上设置加热恒温装置，实现加温恒温；在釜盖12上设置可螺纹密封的排液排气口，用于在釜体加压前注入加热加压介质时排气，确保介质充满整个釜体；在釜体上设置进液加压口/出液降压口，并与精密压力泵配合，通过液体介质的反复泵入与排出，实现对釜体内腔的加压、保压和泄压；这种通过一套养护釜实现加温恒温和加压保压的方式，导致釜体结构异常复杂，不仅设计难度大、制造成本高，而且养护釜体积较大、空间利用率低。

2、通常情况下，对水泥石短期性能的检测，包括水泥石养护1天、2天、3天、7天的抗压强度等性能；对水泥石长期性能的检测，则包括养护14天、28天、60天甚至90天的抗压强度等性能。因此，对养护釜的占用时间非常多，但目前的高温高压养护釜，每次养护基本都只能模拟一种温度和压力条件，如要实现多个养护温度或压力条件，则需多台高温高压养护釜，使得养护工作的效率较低，不利于长时间、大批量的养护。

3、每次从釜体内取水泥石样品时，都需要对整个釜体进行降温降压，且至少降温至100℃以下才能打开釜盖12取样，取样之后再重新升温升压继续进行养护，导致釜内所有的水泥石样品都经历一次温压下波动甚至大幅度下波动的过程，从而与井下水泥石所处温压环境基本稳定的实际不符，同时，水泥石本身属脆性材料，反复的升温降温、升压降压过程，可导致其内部结构的劣化和强度性能等的降低，从而导致所养护水泥石不能代表井下水泥石实际的情况。

发明内容

鉴于传统高温高压养护釜存在上述不足，以及当前深井超深井对长时间、多温压、大批量高温高压养护的迫切需求，业界急需一种更为价廉物美、简洁高效的高温高压养护釜。

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种水泥石养护装置的使用方法，解决了现有技术中存在的缺陷。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种水泥石养护装置，包括：加温装置和加压装置；

加温装置包括：恒温加温箱、温度控制器、养护釜；