本技术涉及石油固井实验装置,特别涉及一种油田固井水泥杨氏模量测试装置。
背景技术:
1、近年来,随着石油开采向着更深的油气藏内发展,而深井油气层具有埋藏深、高温、高压、低渗等难点,特别是还存在斜井、水平井的复杂情况,在固井时,为了提高水泥环的抗冲击能力,确保水泥环的层间封隔能力,开发了一种弹韧性水泥浆,其具有零游离液、低失水、低渗透、高强度、低弹性模量特点,现场试验结果表明,弹韧性水泥浆的性能参数满足各项固井施工要求,满足后期压裂投产施工需要,所以,导致韧弹性水泥浆的应用势不可挡,而评价水泥环韧性的基本指标则是杨氏模量和抗压强度,现有的实验室采用的试验机无法测试杨氏模量。
技术实现思路
1、本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供油田固井水泥杨氏模量测试装置,可以实现对水泥环的杨氏模量的测试,进而可以更好的进行实验,来优化弹韧性水泥浆体系。
2、本实用新型提到的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其技术方案是:包括压力室主体(1)、上卡箍(2)、盖体(3)、轴向加压杆(4)、加压上柱体(5)、下卡箍(6)、底座(7)、下支撑柱(8)、进液通道(9)、上加压通道(10)、下加压通道(11)、排液通道(12),所述压力室主体(1)的下端通过下卡箍(6)活动连接在底座(7)上,压力室主体(1)的上端通过上卡箍(2)安装固定盖体(3),所述的盖体(3)的中部安装轴向加压杆(4),轴向加压杆(4)的下部位于压力室主体(1)内腔,且轴向加压杆(4)的下端连接加压上柱体(5),在底座(7)的上表面中部安装下支撑柱(8),在下支撑柱(8)与加压上柱体(5)之间安装待测试水泥块(14);在所述的底座(7)的一侧设有进液通道(9),另一侧设有排液通道(12);在加压上柱体(5)内设有上加压通道(10),在下支撑柱(8)内设有下加压通道(11)。
3、优选的,上述的轴向加压杆(4)包括主杆体(4.1)、下保护圆柱体(4.2)、密封槽(4.3),所述主杆体(4.1)穿过盖体(3)的中部,在主杆体(4.1)的下端与下保护圆柱体(4.2)连接为一体,所述下保护圆柱体(4.2)的下端与加压上柱体(5)连接为整体结构,且在所述的主杆体(4.1)的上侧外壁上设有一组以上的密封槽(4.3)。
4、优选的,上述的下保护圆柱体(4.2)的外径大于主杆体(4.1)的外径,所述加压上柱体(5)的外径与主杆体(4.1)的外径相等。
5、优选的,上述的上加压通道(10)包括水平孔(10.1)和纵向孔(10.2),且二者连通,所述纵向孔(10.2)的下出口位于加压上柱体(5)的中心位置,水平孔(10.1)的进口位于下保护圆柱体(4.2)的外壁。
6、优选的,上述的压力室主体(1)的上端设有上限位凸起(1.1),所述上卡箍(2)与上限位凸起(1.1)配合固定;在压力室主体(1)的下端设有下限位凸起(1.2),所述下卡箍(6)与下限位凸起(1.2)配合固定。
7、优选的,上述的底座(7)包括底座主体(7.1)、圆柱形凹槽(7.2)、下支撑腿(7.3)、底座限位凸起(7.4),所述底座主体(7.1)的上表面中部设有圆柱形凹槽(7.2),用于安装下支撑柱(8);在底座主体(7.1)底部设有多个下支撑腿(7.3),在底座主体(7.1)的外壁设有底座限位凸起(7.4),用于与下卡箍(6)配合连接。
8、优选的,上述的底座主体(7.1)的上侧设有底座密封凹槽(7.5)。
9、本实用新型的有益效果是:本实用新型通过将待测试水泥块安装在下支撑柱上,通过外部的加压装置将轴向加压杆向下施加力,使加压上柱体接触到待测试水泥块;再通过开启进液通道注入高压液体,使高压液体对待测试水泥块的外侧外壁施加压力,并通过上加压通道向待测试水泥块的上端施加压力,通过下加压通道向待测试水泥块的下端施加压力,再根据需要通过轴向加压杆向下,进一步对待测试水泥块的上端施加压力,从而可以获得杨氏模量的测试数据,进而可以更好的进行实验,来优化弹韧性水泥浆体系。
1.一种油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:包括压力室主体(1)、上卡箍(2)、盖体(3)、轴向加压杆(4)、加压上柱体(5)、下卡箍(6)、底座(7)、下支撑柱(8)、进液通道(9)、上加压通道(10)、下加压通道(11)、排液通道(12),所述压力室主体(1)的下端通过下卡箍(6)活动连接在底座(7)上,压力室主体(1)的上端通过上卡箍(2)安装固定盖体(3),所述的盖体(3)的中部安装轴向加压杆(4),轴向加压杆(4)的下部位于压力室主体(1)内腔,且轴向加压杆(4)的下端连接加压上柱体(5),在底座(7)的上表面中部安装下支撑柱(8),在下支撑柱(8)与加压上柱体(5)之间安装待测试水泥块(14);在所述的底座(7)的一侧设有进液通道(9),另一侧设有排液通道(12);在加压上柱体(5)内设有上加压通道(10),在下支撑柱(8)内设有下加压通道(11)。
2.根据权利要求1所述的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:所述的轴向加压杆(4)包括主杆体(4.1)、下保护圆柱体(4.2)、密封槽(4.3),所述主杆体(4.1)穿过盖体(3)的中部,在主杆体(4.1)的下端与下保护圆柱体(4.2)连接为一体,所述下保护圆柱体(4.2)的下端与加压上柱体(5)连接为整体结构,且在所述的主杆体(4.1)的上侧外壁上设有一组以上的密封槽(4.3)。
3.根据权利要求2所述的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:所述的下保护圆柱体(4.2)的外径大于主杆体(4.1)的外径,所述加压上柱体(5)的外径与主杆体(4.1)的外径相等。
4.根据权利要求2或3所述的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:所述的上加压通道(10)包括水平孔(10.1)和纵向孔(10.2),且二者连通,所述纵向孔(10.2)的下出口位于加压上柱体(5)的中心位置,水平孔(10.1)的进口位于下保护圆柱体(4.2)的外壁。
5.根据权利要求4所述的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:所述的压力室主体(1)的上端设有上限位凸起(1.1),所述上卡箍(2)与上限位凸起(1.1)配合固定;在压力室主体(1)的下端设有下限位凸起(1.2),所述下卡箍(6)与下限位凸起(1.2)配合固定。
6.根据权利要求5所述的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:所述的底座(7)包括底座主体(7.1)、圆柱形凹槽(7.2)、下支撑腿(7.3)、底座限位凸起(7.4),所述底座主体(7.1)的上表面中部设有圆柱形凹槽(7.2),用于安装下支撑柱(8);在底座主体(7.1)底部设有多个下支撑腿(7.3),在底座主体(7.1)的外壁设有底座限位凸起(7.4),用于与下卡箍(6)配合连接。
7.根据权利要求6所述的油田固井水泥杨氏模量测试装置,其特征是:所述的底座主体(7.1)的上侧设有底座密封凹槽(7.5)。