[发明专利]热采井水泥环高温养护装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种热采井水泥环高温养护装置及其使用方法，所述热采井水泥环高温养护装置包括水泥环形成单元和水泥环养护单元；所述水泥环形成单元包括套管以及套设在所述套管外侧的水泥环模具，所述套管和所述水泥环模具围合形成一环形空间，用于注入水泥以形成所述水泥环；所述水泥环养护单元包括加热控制设备和保温罩，所述加热控制设备连接于所述套管，用于按照预设的温度设定对所述水泥环进行高温养护，所述保温罩包覆于所述水泥环模具外侧，用于在对所述水泥环进行高温养护过程中对所述水泥环进行保温。本发明可真实的反映水泥环在注蒸汽热采过程中，因套管与水泥环的膨胀系数的差异而产生的周期性的热应力对水泥环完整性的影响。

技术领域

本发明涉及水泥环养护设备技术领域，具体涉及一种热采井水泥环高温养护装置及其使用方法。

背景技术

目前，探明的常规原油储量中稠油资源占70%之多。对于稠油油藏，由于稠油流动阻力大，大多采用热力降粘的方式开采，也就是热采，主要是采用注蒸汽热采的方法。注蒸汽热采一般为蒸汽吞吐，在注蒸汽开采过程中，井筒温度高达300℃以上。由于套管与水泥环的热膨胀系数不一致，当井筒温度升高时，水泥环会受到热应力的作用，周期性的注蒸汽使得水泥环受到周期性热应力的作用，从而有可能导致水泥环发生破坏。当起到层间封隔作用的水泥环发生破坏时，则有可能导致蒸汽上窜，影响稠油热采井的开采效率，严重者甚至会导致整个井眼的报废。

现有技术中，对水泥石的高温养护都是将50.8mm×50.8mm×50.8mm 的水泥试块放入高温养护釜中进行养护，该设备虽然可以用来测试水泥石高温养护后的性能变化情况，但是由于水泥石在高温养护过程中并没有受到套管或地层的约束，养护过程中水泥石不会发生破坏，这与现场实际水泥环的受力状况完全不相符，导致在现场应用过程中，尽管采用常规的高温养护方法测试的水泥石性能没用问题，但实际生产过程中水泥石往往发生破坏。

发明内容

本发明提供了一种热采井水泥环高温养护装置及其使用方法，旨在解决现有技术中存在的高温养护后的水泥环与现场固井水泥环受力情况不一致，导致在实际使用时水泥环发生破坏的技术问题。

本发明提供了一种热采井水泥环高温养护装置，用于形成水泥环并对所述水泥环进行高温养护，所述热采井水泥环高温养护装置包括水泥环形成单元和水泥环养护单元；

所述水泥环形成单元包括套管以及套设在所述套管外侧的水泥环模具，所述套管和所述水泥环模具围合形成一环形空间，用于注入水泥以形成所述水泥环；

所述水泥环养护单元包括加热控制设备和保温罩，所述加热控制设备连接于所述套管，用于按照预设的温度设定对所述水泥环进行高温养护，所述保温罩包覆于所述水泥环模具外侧，用于在对所述水泥环进行高温养护过程中对所述水泥环进行保温。

在本发明一些可能的实现方式中，所述加热控制设备包括导热油槽、至少一个加热管、进口管线以及出口管线，

所述导热油槽内蓄有导热油；

所述至少一根加热管设置于所述导热油槽内，用于加热所述导热油；

所述进口管线包括连接于所述导热油槽的第一进口端和连接于所述套管的第二进口端，所述导热油通过所述进口管线进入所述套管，对所述套管进行加热；

所述出口管线包括连接于所述导热油槽的第一出口端和连接于所述套管的第二出口端，所述套管内的导热油通过所述出口管线流回至所述导热油槽。

在本发明一些可能的实现方式中，所述加热控制设备还包括依次设置在所述进口管线上的循环泵和第一控制阀以及设置在所述出口管线上的第二控制阀，当所述循环泵、所述第一控制阀和所述第二控制阀开启时，所述导热油在所述导热油槽和所述套管之间循环。