專利名稱：固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采行業(yè)中的模擬試驗裝置，具體的說是一種固井套管-水泥環(huán)
室內(nèi)模擬制作器。
技術(shù)背景 在石油開采過程中，套管損壞普遍存在，但由于油氣生產(chǎn)中固井的需要，套管是和 水泥環(huán)粘結(jié)在一起的，構(gòu)成了一個套管-水泥環(huán)系統(tǒng)，試驗中不能包括水泥環(huán)的套管破壞 試驗必然與實際情況產(chǎn)生較大誤差。也正是由于這個原因，至今尚沒有針對固井形成的套 管水泥環(huán)的室內(nèi)模擬試驗。 油井套管損壞已經(jīng)成為油氣生產(chǎn)的首要災(zāi)害，初步統(tǒng)計，我國目前套管損壞井超 過15000 口 ，套損井涉及資產(chǎn)高達(dá)300億元，需要報廢或不得不進(jìn)行大修的直接井資產(chǎn)就超 過100億元。通過對遼河油田錦州采油廠，僅僅一個廠1976 口油井進(jìn)行的調(diào)查，套管損壞 井占總井?dāng)?shù)的26.5%，僅在錦45區(qū)塊就有278 口井發(fā)生套管破壞?，F(xiàn)階段套損研究主要基 于數(shù)值模擬手段，但數(shù)值模擬的結(jié)果必須通過試驗來驗證，而在相應(yīng)的試驗方面，則僅僅是 進(jìn)行套管強(qiáng)度試驗?，F(xiàn)有試驗尚無法將套管和水泥環(huán)做整體考慮
實用新型內(nèi)容
本實用新型發(fā)明的目的在于提供一種固井套管_水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，模擬制
作由于于固井形成的套管-水泥環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)而通過套管外壁預(yù)埋置應(yīng)變片測量系統(tǒng)來分析
套管變形與裂紋擴(kuò)展規(guī)律。 本實用新型采用如下技術(shù)方案 —種固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，包括模具底座、上蓋、導(dǎo)向柱、進(jìn)漿孔、鋼 管、定位板，所述模具底座上裝有由兩個半圓形圍成一體的鋼管，該鋼管的內(nèi)部空間裝有與 其底平面相平齊的底座，該底座上設(shè)有下定位底座，該下定位底座上套裝有套管，該套管與 所述鋼管之間留有填充空間，該套管上支承有圓形擋板，該擋板上均布有進(jìn)漿孔和排氣孔， 該擋板的外徑與鋼管的外徑相等，該擋板的上方連接有圓形支承板，該支承板上均布有第 一進(jìn)漿孔，該第一進(jìn)漿孔與所述擋板上的進(jìn)漿孔相貫通，該支承板的上方裝有筒狀上蓋，所 述支承板的回轉(zhuǎn)中心設(shè)有導(dǎo)向柱。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠模擬制作固井套管-水泥環(huán)，配合地層作用下
套管_水泥環(huán)損壞室內(nèi)試驗；并通過測量系統(tǒng)測量分析套管_水泥環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)變和變形特
征來分析套管-水泥環(huán)的破壞過程與擴(kuò)展規(guī)律；兩個半圓形圍成一體的鋼管，利于在水泥
漿澆灌并固化后的拆卸，導(dǎo)向柱的設(shè)置利于水泥在澆灌過程中順利的流入，第一進(jìn)漿孔和
進(jìn)漿孔相貫通，使水泥順利的流入由兩個半圓形圍成一體的鋼管內(nèi)，排氣孔的設(shè)置防止水
泥漿在凝固過程中產(chǎn)生氣孔類缺陷，下定位底座的設(shè)置，能夠保證水泥漿灌住均勻。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述兩個半圓形圍成一體的鋼管通過夾緊鋼板連接。[0009] 作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述均布于圓形擋板上的進(jìn)漿孔及排氣孔置于 大于套管外徑的位置上。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述擋板的下方裝有與下定位底座直徑相等的 上定位支承板。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述模具底座下方連接有固定鋼板，該固定鋼 板上設(shè)有預(yù)留孔。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的俯視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳述本實用新型 —種固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，參見附圖1和附圖2，圖中模具底座1， 底座2，下定位底座3，鋼管4，夾緊鋼板5，套管6，圓形擋板7，進(jìn)漿孔8，排氣孔9，圓形支承 板IO，第一進(jìn)漿孔ll，筒狀上蓋12，導(dǎo)向柱13，上定位支承14，固定鋼板15，預(yù)留孔16。 模具底座1上裝有由兩個半圓形圍成一體的鋼管4，鋼管4的內(nèi)部空間裝有與其底 平面相平齊的底座2，底座2上設(shè)有下定位底座3，下定位底座3上套裝有套管6，套管6與 鋼管4之間留有填充空間，套管6上支承有圓形擋板7，圓形擋板7上均布有進(jìn)漿孔8和排 氣孔9，圓形擋板7的外徑與鋼管4的外徑相等。 圓形擋板7的上方連接有圓形支承板10，圓形支承板10上均布有第一進(jìn)漿孔11， 第一進(jìn)漿孔11與圓形擋板7上的進(jìn)漿孔8相貫通，圓形支承板10的上方裝有筒狀上蓋12， 圓形支承板10的回轉(zhuǎn)中心設(shè)有導(dǎo)向柱13。 作為本實施例的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，兩個半圓形圍成一體的鋼管4通過夾緊鋼板5連 接。 作為本實施例的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，均布于圓形擋板7上的進(jìn)漿孔8及排氣孔9置于 大于套管6外徑的位置上。 作為本實施例的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，圓形擋板7的下方裝有與下定位底座3直徑相等 的上定位支承14。 作為本實施例的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，模具底座1下方連接有固定鋼板15，固定鋼板15 上設(shè)有預(yù)留孔16。 筒狀上蓋12的回轉(zhuǎn)中心設(shè)有的圓臺形導(dǎo)向柱13便于灌漿，圓形支承板10上均布 的第一進(jìn)漿孔11與圓形擋板7上的進(jìn)漿孔8相貫通，使水泥漿順利進(jìn)入兩個半鋼圓管圍成 一體的鋼管4中，圓形擋板7中留有排氣孔9，使水泥漿在灌注過程中能夠排空氣體，從而灌 漿密實；上定位支承14及下定位底座3在灌漿過程中能夠保證水泥漿薄厚均勻，飽滿的灌 注到套管6的周圍。 底座2與模具底座1焊接到一起，其中底座2的外徑與鋼管4的內(nèi)徑一致(以鋼 管4能順利插入為準(zhǔn))，模具底座1兩端焊接固定鋼板15，固定鋼板15上的預(yù)留孔16便于 地腳螺栓將模具底座17固定到地面或其他基礎(chǔ)中。[0024] 將試驗用的套管6內(nèi)外壁預(yù)置埋入應(yīng)變片，形成應(yīng)變應(yīng)變測量系統(tǒng)，灌注完水泥 漿后二十四小時水泥固結(jié)后拆模，再標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)二十八天后即可使用。
權(quán)利要求一種固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，包括模具底座、導(dǎo)向柱、進(jìn)漿孔、鋼管，其特征在于所述模具底座上裝有由兩個半圓形圍成一體的鋼管，該鋼管的內(nèi)部空間裝有與其底平面相平齊的底座，該底座上設(shè)有下定位底座，該下定位底座上套裝有套管，該套管與所述鋼管之間留有填充空間，該套管上支承有圓形擋板，該擋板上均布有進(jìn)漿孔和排氣孔，該擋板的外徑與鋼管的外徑相等，該擋板的上方連接有圓形支承板，該支承板上均布有第一進(jìn)漿孔，該第一進(jìn)漿孔與所述擋板上的進(jìn)漿孔相貫通，該支承板的上方裝有筒狀上蓋，所述支承板的回轉(zhuǎn)中心設(shè)有導(dǎo)向柱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，其特征在于所述兩個半 圓形圍成一體的鋼管通過夾緊鋼板連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，其特征在于所述均布于 圓形擋板上的進(jìn)漿孔及排氣孔置于大于套管外徑的位置上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，其特征在于所述擋板 的下方裝有與下定位底座直徑相等的上定位支承。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器，其特征在于所述模具 底座下方連接有固定鋼板，該固定鋼板上設(shè)有預(yù)留孔。
專利摘要本實用新型涉及石油開采行業(yè)中的模擬試驗裝置，具體的說是一種固井套管-水泥環(huán)室內(nèi)模擬制作器。它包括模具底座、導(dǎo)向柱、進(jìn)漿孔、鋼管，模具底座上裝有由兩個半圓形圍成一體的鋼管，鋼管的內(nèi)部空間裝有底座，底座上設(shè)有下定位底座，下定位底座上套裝有套管，套管與鋼管之間留有填充空間，套管上支承有圓形擋板，擋板上均布有進(jìn)漿孔和排氣孔，擋板的上方連接有圓形支承板，支承板上均布有第一進(jìn)漿孔，第一進(jìn)漿孔與所述擋板上的進(jìn)漿孔相貫通，支承板的上方裝有筒狀上蓋，支承板的回轉(zhuǎn)中心設(shè)有導(dǎo)向柱。本實用新型能夠模擬制作固井套管-水泥環(huán)，測量分析套管-水泥環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)變和變形特征來分析套管-水泥環(huán)的破壞過程與擴(kuò)展規(guī)律。
文檔編號E21B33/13GK201526310SQ20092025447
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者馮琪, 盧時林, 廖永, 張玉敏, 景寶國, 朱慶杰, 李麗峰, 王紹偉, 陳艷華 申請人:鵬達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司;河北理工大學(xué);中國石油遼河油田錦州采油廠