膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀，該測試儀主要由失水釜體、氮?dú)庠?、壓力傳感器、燒杯、電子天平和?jì)算機(jī)組成，水泥漿置于失水釜體內(nèi)，所述失水釜體有釜體頂蓋和釜體底蓋，所述釜體頂蓋連接壓力傳感器和氮?dú)庠?，所述釜體底蓋有濾網(wǎng)，所述失水釜體中部有外電偶和內(nèi)電偶，失水釜體下端有燒杯和電子天平；所述壓力傳感器、外電偶、內(nèi)電偶、電子天平均和計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型原理可靠，操作簡便，通過測量水泥漿凝固過程中的失水速率，結(jié)合靜膠凝強(qiáng)度發(fā)展曲線和對(duì)應(yīng)的水泥石滲透率，能有效測試膠凝態(tài)水泥漿滲透率在凝固過程中的時(shí)變關(guān)系，滿足水泥漿防氣竄性能評(píng)價(jià)的需求，有效指導(dǎo)水泥漿防氣竄性能評(píng)價(jià)。
【專利說明】膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油氣田開發(fā)領(lǐng)域固井防氣竄過程中的一種膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石滲透率作為評(píng)價(jià)儲(chǔ)層巖石孔滲特性的一個(gè)關(guān)鍵性能，其測量原理主要基于流體在多孔介質(zhì)中滲流的達(dá)西定律，已有成熟的測試方法主要有氣測、液測兩種，并形成了以STY-2型氣體滲透率儀為代表的系列巖心滲透率測試儀。因此，國內(nèi)外測試巖心滲透率的儀器及方法已趨于成熟。
[0003]自1983 年起，國外 C.E.Bannister、Cheung、RobertM.belrute 等學(xué)者便開始了水泥漿膠凝過渡態(tài)滲透率的研究，研究認(rèn)為:氣竄危險(xiǎn)時(shí)間內(nèi)水泥漿本體的氣竄機(jī)理是一個(gè)氣驅(qū)水的滲流物理過程，膠凝態(tài)水泥漿滲透率的大小直接關(guān)系到氣竄發(fā)生的危險(xiǎn)程度，故膠凝態(tài)水泥漿滲透率是評(píng)價(jià)水泥漿防氣竄能力的一個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)。而過渡態(tài)的滲流與巖石滲流的最大區(qū)別在于，水泥漿內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，因此膠凝態(tài)水泥漿的氣竄過程不能完全滿足巖石達(dá)西滲流定律，所以對(duì)膠凝態(tài)水泥漿滲透率的測試不能直接采用巖心滲透率的測試方法及儀器。國內(nèi)對(duì)水泥漿膠凝態(tài)滲透率研究起步較晚，現(xiàn)階段僅意識(shí)到了膠凝態(tài)水泥漿滲透率的重要性，尚沒有具體的測試儀器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀，該測試儀原理可靠，操作簡便，通過測量水泥漿凝固過程中的失水速率，結(jié)合靜膠凝強(qiáng)度發(fā)展曲線和對(duì)應(yīng)的水泥石滲透率，可綜合確定膠凝態(tài)水泥漿滲透率發(fā)展曲線。
[0005]為達(dá)到以上技術(shù)目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案。
[0006]膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀，主要由失水釜體、氮?dú)庠?、壓力傳感器、燒杯、電子天平和?jì)算機(jī)組成。
[0007]水泥漿置于失水釜體內(nèi)，所述失水釜體有釜體頂蓋和釜體底蓋，所述釜體頂蓋連接壓力傳感器和氮?dú)庠?，所述釜體底蓋有濾網(wǎng)，所述失水釜體中部有外電偶和內(nèi)電偶，失水釜體下端有燒杯和電子天平，燒杯置于電子天平上。
[0008]所述壓力傳感器、外電偶、內(nèi)電偶、電子天平均和計(jì)算機(jī)相連。
[0009]膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀的滲透率測試實(shí)驗(yàn)依次包括以下步驟:
[0010](I)將儀器溫度設(shè)為實(shí)驗(yàn)溫度，打開加熱器預(yù)熱儀器；
[0011](2)將實(shí)驗(yàn)前已測試的水泥漿靜膠凝強(qiáng)度曲線和對(duì)應(yīng)的水泥石滲透率導(dǎo)入計(jì)算機(jī)的采集處理系統(tǒng)；
[0012](3)配制水泥漿，按照規(guī)范《油井水泥試驗(yàn)方法》(GB/T19139-2003)配制水泥漿，如果需要還加入降失水劑等外加劑；
[0013](4)蓋好釜體頂蓋密封，打開閥門，通過氮?dú)庀蛩酀{柱頂部施加壓力；[0014](5)由壓力傳感器測量水泥漿柱頂部壓力，外電偶、內(nèi)電偶分別測量失水釜體、水泥漿溫度，燒杯收集濾液并由電子天平稱量，并實(shí)時(shí)將壓力、溫度、濾液重量等數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)的采集處理系統(tǒng)；
[0015](6)由計(jì)算機(jī)的采集處理系統(tǒng)結(jié)合靜膠凝強(qiáng)度曲線、水泥石滲透率，根據(jù)膠凝態(tài)水泥漿滲透率預(yù)測模型(SPE106983)，綜合確定膠凝態(tài)水泥漿滲透率:
【權(quán)利要求】
1.膠凝態(tài)水泥漿滲透率測試儀，主要由失水釜體(I)、氮?dú)庠?8)、壓力傳感器(10)、燒杯(11 )、電子天平(12)和計(jì)算機(jī)(13)組成，其特征在于，水泥漿(5)置于失水釜體(I)內(nèi)，所述失水釜體有釜體頂蓋(2)和釜體底蓋(4)，所述釜體頂蓋連接壓力傳感器(10)、閥門(9)和氮?dú)庠?8)，所述釜體底蓋有濾網(wǎng)(3)，所述失水釜體中部有外電偶(6)和內(nèi)電偶(7)，失水釜體下端有燒杯(11)和電子天平(12);所述壓力傳感器(10)、外電偶(6)、內(nèi)電偶(7)、電子天平(12)均和計(jì)算機(jī)(13)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述壓力傳感器(10)采用膜片式壓力傳感器。
【文檔編號(hào)】G01N15/08GK203465175SQ201320589588
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】李進(jìn), 郭小陽, 李早元, 程小偉, 李明, 劉健, 楊元意, 郭振斌, 鄧楊, 董廣超 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)