專利名稱：固井壁面封隔驗竄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固井壁面封隔驗竄儀。
背景技術(shù)：
油氣井注水泥后，由于環(huán)形空間液柱壓力與地層壓力不平衡關(guān)系的變化，使地層 中的液體進入環(huán)形空間，產(chǎn)生縱向流動，這種縱向流動的現(xiàn)象稱為環(huán)空竄流，地層中最活躍 的是氣體，氣體的粘度比地層水的粘度低80 100倍，發(fā)生竄流的可能性最大，因此，一般 又稱為氣體竄流或環(huán)空氣竄。發(fā)生環(huán)空氣竄的主要危害是直接影響水泥石膠結(jié)強度；導(dǎo)致層間竄流，直接影 響油氣層的測試評價，污染油氣層，降低油氣采收率；對油田開發(fā)后續(xù)作業(yè)如注水、酸化壓 裂和分層開采等造成不利影響；嚴重時可在井口冒油、冒氣，甚至造成固井后井噴事故，即 使采用擠水泥等補救工藝也很難奏效。因而，及時、有效地驗竄評價固井質(zhì)量，對于現(xiàn)場施工至關(guān)重要，通過驗竄評價，判 定水泥漿的防竄能力，從而根據(jù)需要優(yōu)化水泥漿防竄性能。國內(nèi)的固井驗竄的評價方法不統(tǒng)一，每種都只適用于特定的情況，各有利弊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種固井壁面封隔驗竄儀。本發(fā)明提供的固井壁面封隔驗竄儀包括釜體，所述釜體包括釜蓋和釜底，其中所 述釜體內(nèi)設(shè)置有能被所述釜蓋密封的套管，所述套管與所述釜體之間形成可容納模擬地層 和固井水泥環(huán)的容置空間；所述釜蓋上設(shè)有可測定所述模擬地層和固井水泥環(huán)的相交面的壓力的二界面壓 力探頭、可測定所述固井水泥環(huán)和所述套管的相交面的壓力的一界面壓力探頭以及可測定 所述容置空間的溫度的溫度探頭；所述釜體的釜底設(shè)有堵頭，所述堵頭中設(shè)置有一延伸至所述套管內(nèi)部的加熱管和 一延伸至所述模擬地層的驗竄壓力管。進一步，上述釜蓋中分別設(shè)置有在所述固井水泥環(huán)和所述套管的相交處的管一、 在所述模擬地層和固井水泥環(huán)的相交處的管二和與所述容置空間相連通的管三；所述管一 內(nèi)設(shè)置有所述一界面壓力探頭，所述管二內(nèi)設(shè)置有所述二界面壓力探頭，所述管三內(nèi)設(shè)置 有所述溫度探頭。上述驗竄壓力管、管一、管二和管三上均安裝有用于釋放壓力的閥。優(yōu)選的是，上述釜體內(nèi)壁上設(shè)置有支撐套；所述套管與所述支撐套之間形成可容 納所述模擬地層和所述固井水泥環(huán)的容置空間。上述套管設(shè)置在所述釜體內(nèi)部的中間。上述一界面壓力探頭、上述二界面壓力探頭和上述溫度探頭均與計算機相連。上述堵頭是可上下移動地設(shè)置在所述釜底上的。
上述支撐套與所述釜蓋之間設(shè)置一 0型密封圈、所述堵頭與所述套管之間設(shè)置另 一 0型密封圈。上述固井壁面封隔驗竄儀還包括能壓住釜體的釜蓋和釜體側(cè)壁的壓帽。與套管對應(yīng)處的上述釜蓋上設(shè)置有密封用的凸塊；所述凸塊插向所述套管內(nèi)部， 并與所述套管內(nèi)壁緊密接觸。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下有益效果1.能夠很好的模擬現(xiàn)場實際的情況；在壓力加載過程中，能很好的掌握各個界面 的壓力變化；通過計算機的記錄，能更方便直接的讀取各個界面竄通的壓力數(shù)據(jù)；2.結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、操作方便、適用性強。


圖1為本發(fā)明提供的固井壁面封隔驗竄儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。下述實施例中，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。實施例1、固井壁面封隔驗竄儀如圖1所示，本發(fā)明提供的固井壁面封隔驗竄儀包括一圓柱形釜體11，釜體11包 括釜蓋5和釜底14。釜蓋5通過螺紋連接在釜體11的內(nèi)側(cè)壁上。釜體11上還設(shè)置有能壓 住釜蓋5和釜體側(cè)壁的壓帽9。釜體11內(nèi)部中間設(shè)置有套管10，套管10要能被釜蓋5密 封，具體的結(jié)構(gòu)是釜蓋5上與套管10的對應(yīng)處設(shè)置有插向套管10內(nèi)部并與套管10內(nèi)壁緊 密接觸的凸塊6。釜體11內(nèi)壁上設(shè)置有支撐套12，支撐套12與釜蓋5之間用0型密封圈4進一步 密封。套管10與支撐套12之間形成可容納模擬地層7和固井水泥環(huán)8的容置空間。本發(fā) 明的驗竄儀在具體實用時，是需將模擬地層7緊靠支撐套12放置，然后在模擬地層7與套 管10之間注入水泥石形成固井水泥環(huán)8，因此模擬地層7和固井水泥環(huán)8是設(shè)置在支撐套 12和套管10之間的。釜蓋5中分別設(shè)置有在固井水泥環(huán)8和套管10的相交處的管一、在模擬地層7和 固井水泥環(huán)8的相交處的管二和與所述容置空間相連通的管三；管一內(nèi)設(shè)置有一界面壓力 探頭1，管二內(nèi)設(shè)置有二界面壓力探頭2，管三內(nèi)設(shè)置有溫度探頭3。探頭1、2、3均與計算機 18連接。采用這種結(jié)構(gòu)，一界面壓力探頭1可測定所述固井水泥環(huán)和所述套管的相交面的 壓力，二界面壓力探頭2可測定所述模擬地層和固井水泥環(huán)的相交面的壓力，溫度探頭3可 測定上述容置空間的溫度。管一、管二和管三上均安裝有用于釋放壓力的閥。釜體的釜底設(shè)有可上下移動的活動堵頭17，活動堵頭17可與支撐套12、套管10、 釜底14以及釜蓋5 —起形成一密封空間，該空間內(nèi)設(shè)置有模擬地層7和固井水泥環(huán)8。活 動堵頭17中設(shè)置有一延伸至套管10內(nèi)部的加熱管16和一延伸至模擬地層7的驗竄壓力 管15。驗竄壓力管15上也安裝有用于釋放壓力的閥。驗竄壓力管15外面連接空氣泵。活 動堵頭17與套管10之間設(shè)置另一 0型密封圈13。實施例2、固井壁面封隔驗竄儀的使用
1.首先在釜內(nèi)支撐套12內(nèi)側(cè)環(huán)空內(nèi)放入制做好的模擬地層7，將活動堵頭17旋 緊，關(guān)閉驗竄壓力管15。然后在模擬地層7與套管10之間的環(huán)空內(nèi)倒入已配制好的水泥漿 形成固井水泥環(huán)8 ；然后將釜蓋5蓋好、壓帽9壓好。2.設(shè)置水泥石養(yǎng)護溫度，同時開啟加熱管，對固井水泥環(huán)8進行加熱養(yǎng)護。養(yǎng)護時 間為24小時。3.到達規(guī)定的養(yǎng)護時間之后，將活動堵頭17旋下一部分；與此同時打開驗竄壓力 管，使外界的壓力可以通過該管進入支撐套12的底部，慢慢的加載測試壓力直到竄通，此 時在壓力加載過程中可以對一、二界面進行驗竄測試。4.在壓力加載之前打開與二界面壓力探頭2、一界面壓力探頭1相連的計算機，記 錄下壓力加載直到竄通的整個試驗過程，并通過計算機的記錄來觀察二界面壓力探頭2、一 界面壓力探頭1的壓力變化。5.試驗完畢后，打開二界面壓力探頭2、一界面壓力探頭1所在的管二和管一的 閥，釋放壓力，然后打開釜蓋5，取出試驗?zāi)＞摺?br> 權(quán)利要求
固井壁面封隔驗竄儀，包括釜體，所述釜體包括釜蓋和釜底，其特征在于所述釜體內(nèi)設(shè)置有能被所述釜蓋密封的套管，所述套管與所述釜體之間形成可容納模擬地層和固井水泥環(huán)的容置空間；所述釜蓋上設(shè)有可測定所述模擬地層和固井水泥環(huán)的相交面的壓力的二界面壓力探頭、可測定所述固井水泥環(huán)和所述套管的相交面的壓力的一界面壓力探頭以及可測定所述容置空間的溫度的溫度探頭；所述釜體的釜底設(shè)有堵頭，所述堵頭中設(shè)置有一延伸至所述套管內(nèi)部的加熱管和一延伸至所述模擬地層的驗竄壓力管。
2.如權(quán)利要求1所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述釜蓋中分別設(shè)置有在 所述固井水泥環(huán)和所述套管的相交處的管一、在所述模擬地層和固井水泥環(huán)的相交處的管 二和與所述容置空間相連通的管三；所述管一內(nèi)設(shè)置有所述一界面壓力探頭，所述管二內(nèi) 設(shè)置有所述二界面壓力探頭，所述管三內(nèi)設(shè)置有所述溫度探頭。
3.如權(quán)利要求1或2所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述驗竄壓力管、管 一、管二和管三上均安裝有用于釋放壓力的閥。
4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述釜體內(nèi)壁上 設(shè)置有支撐套；所述套管與所述支撐套之間形成可容納所述模擬地層和所述固井水泥環(huán)的 容置空間。
5.如權(quán)利要求1-4中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述套管設(shè)置在 所述釜體內(nèi)部的中間。
6.如權(quán)利要求1-5中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述一界面壓力 探頭、所述二界面壓力探頭和所述溫度探頭均與計算機相連。
7.如權(quán)利要求1-6中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述堵頭是可上 下移動地設(shè)置在所述釜底上的。
8.如權(quán)利要求1-7中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述支撐套與所 述釜蓋之間設(shè)置一 0型密封圈、所述堵頭與所述套管之間設(shè)置另一 0型密封圈。
9.如權(quán)利要求1-8中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于所述固井壁面封 隔驗竄儀還包括能壓住釜體的釜蓋和釜體側(cè)壁的壓帽。
10.如權(quán)利要求1-9中任一所述的固井壁面封隔驗竄儀，其特征在于與套管對應(yīng)處的 所述釜蓋上設(shè)置有密封用的凸塊；所述凸塊插向所述套管內(nèi)部，并與所述套管內(nèi)壁緊密接 觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固井壁面封隔驗竄儀。本發(fā)明提供的固井壁面封隔驗竄儀包括釜體，所述釜體包括釜蓋和釜底，其特征在于所述釜體內(nèi)設(shè)置有能被所述釜蓋密封的套管，所述套管與所述釜體之間形成可容納模擬地層和固井水泥環(huán)的容置空間；所述釜蓋上設(shè)有可測定所述模擬地層和固井水泥環(huán)的相交面的壓力的二界面壓力探頭、可測定所述固井水泥環(huán)和所述套管的相交面的壓力的一界面壓力探頭以及可測定所述容置空間的溫度的溫度探頭；所述釜體的釜底設(shè)有堵頭，所述堵頭中設(shè)置有一延伸至所述套管內(nèi)部的加熱管和一延伸至所述模擬地層的驗竄壓力管。本發(fā)明設(shè)備能夠很好的模擬現(xiàn)場實際的情況，并且結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、操作方便。
文檔編號E21B49/10GK101942997SQ201010261759
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者何保生, 張凡, 李濱, 李玉光, 由福昌, 許明標 申請人:中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;長江大學(xué)