膠凝態水泥漿滲透率測試儀的製作方法
2024-01-25 05:26:15
膠凝態水泥漿滲透率測試儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了膠凝態水泥漿滲透率測試儀，該測試儀主要由失水釜體、氮氣源、壓力傳感器、燒杯、電子天平和計算機組成，水泥漿置於失水釜體內，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氣源，所述釜體底蓋有濾網，所述失水釜體中部有外電偶和內電偶，失水釜體下端有燒杯和電子天平；所述壓力傳感器、外電偶、內電偶、電子天平均和計算機相連。本實用新型原理可靠，操作簡便，通過測量水泥漿凝固過程中的失水速率，結合靜膠凝強度發展曲線和對應的水泥石滲透率，能有效測試膠凝態水泥漿滲透率在凝固過程中的時變關係，滿足水泥漿防氣竄性能評價的需求，有效指導水泥漿防氣竄性能評價。
【專利說明】膠凝態水泥漿滲透率測試儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油氣田開發領域固井防氣竄過程中的一種膠凝態水泥漿滲透率測試儀。
【背景技術】
[0002]巖石滲透率作為評價儲層巖石孔滲特性的一個關鍵性能，其測量原理主要基於流體在多孔介質中滲流的達西定律，已有成熟的測試方法主要有氣測、液測兩種，並形成了以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，國內外測試巖心滲透率的儀器及方法已趨於成熟。
[0003]自1983 年起，國外 C.E.Bannister、Cheung、RobertM.belrute 等學者便開始了水泥漿膠凝過渡態滲透率的研究，研究認為:氣竄危險時間內水泥漿本體的氣竄機理是一個氣驅水的滲流物理過程，膠凝態水泥漿滲透率的大小直接關係到氣竄發生的危險程度，故膠凝態水泥漿滲透率是評價水泥漿防氣竄能力的一個關鍵性能指標。而過渡態的滲流與巖石滲流的最大區別在於，水泥漿內部骨架結構隨著水化反應的進行是一個動態變化的過程，因此膠凝態水泥漿的氣竄過程不能完全滿足巖石達西滲流定律，所以對膠凝態水泥漿滲透率的測試不能直接採用巖心滲透率的測試方法及儀器。國內對水泥漿膠凝態滲透率研究起步較晚，現階段僅意識到了膠凝態水泥漿滲透率的重要性，尚沒有具體的測試儀器。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供膠凝態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，結合靜膠凝強度發展曲線和對應的水泥石滲透率，可綜合確定膠凝態水泥漿滲透率發展曲線。
[0005]為達到以上技術目的，本實用新型提供以下技術方案。
[0006]膠凝態水泥漿滲透率測試儀，主要由失水釜體、氮氣源、壓力傳感器、燒杯、電子天平和計算機組成。
[0007]水泥漿置於失水釜體內，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氣源，所述釜體底蓋有濾網，所述失水釜體中部有外電偶和內電偶，失水釜體下端有燒杯和電子天平，燒杯置於電子天平上。
[0008]所述壓力傳感器、外電偶、內電偶、電子天平均和計算機相連。
[0009]膠凝態水泥漿滲透率測試儀的滲透率測試實驗依次包括以下步驟:
[0010](I)將儀器溫度設為實驗溫度，打開加熱器預熱儀器；
[0011](2)將實驗前已測試的水泥漿靜膠凝強度曲線和對應的水泥石滲透率導入計算機的採集處理系統；
[0012](3)配製水泥漿，按照規範《油井水泥試驗方法》(GB/T19139-2003)配製水泥漿，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，通過氮氣向水泥漿柱頂部施加壓力；[0014](5)由壓力傳感器測量水泥漿柱頂部壓力，外電偶、內電偶分別測量失水釜體、水泥漿溫度，燒杯收集濾液並由電子天平稱量，並實時將壓力、溫度、濾液重量等數據傳輸至計算機的採集處理系統；
[0015](6)由計算機的採集處理系統結合靜膠凝強度曲線、水泥石滲透率，根據膠凝態水泥漿滲透率預測模型(SPE106983)，綜合確定膠凝態水泥漿滲透率:
【權利要求】
1.膠凝態水泥漿滲透率測試儀，主要由失水釜體(I)、氮氣源(8)、壓力傳感器(10)、燒杯(11 )、電子天平(12)和計算機(13)組成，其特徵在於，水泥漿(5)置於失水釜體(I)內，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)和氮氣源(8)，所述釜體底蓋有濾網(3)，所述失水釜體中部有外電偶(6)和內電偶(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)、內電偶(7)、電子天平(12)均和計算機(13)相連。
2.如權利要求1所述的測試儀，其特徵在於，所述壓力傳感器(10)採用膜片式壓力傳感器。
【文檔編號】G01N15/08GK203465175SQ201320589588
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】李進, 郭小陽, 李早元, 程小偉, 李明, 劉健, 楊元意, 郭振斌, 鄧楊, 董廣超 申請人:西南石油大學