專利名稱：一種高溫高壓水泥石腐蝕測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫高壓水泥石腐蝕測(cè)試儀，用于固井工程。
背景技術(shù)：
我國(guó)松遼盆地、四川、長(zhǎng)慶等許多油田，其油氣結(jié)構(gòu)富含酸性氣體。酸性氣體對(duì)水泥石的腐蝕作用，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。酸性氣體的水泥石炭化腐蝕影響水泥石的微觀結(jié)構(gòu)，孔隙率和抗折、抗壓強(qiáng)度。導(dǎo)致地下流體穿通，出現(xiàn)油氣水竄，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須對(duì)水泥石的抗酸性氣體腐蝕進(jìn)行深入的研究和試驗(yàn)。本專利的混合氣體水泥石腐蝕養(yǎng)護(hù)儀就是為了研究各種條件下對(duì)水泥石腐蝕的腐蝕作用，以及試驗(yàn)各種水泥漿體系的抗腐蝕能力。最終提高水泥石的抗酸性氣體腐蝕性能。
目前尚無(wú)成型的油井水泥腐蝕裝置，只是簡(jiǎn)單的釜體，溫度和壓力條件調(diào)節(jié)不靈活，不能較好的反應(yīng)井下腐蝕溫度和壓力，導(dǎo)致腐蝕測(cè)試過(guò)程比較復(fù)雜，測(cè)試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高溫高壓水泥石腐蝕測(cè)試儀，測(cè)試儀測(cè)試方法簡(jiǎn)便、可靠、真實(shí)性強(qiáng)、可評(píng)價(jià)油井水泥石在酸性環(huán)境下的腐蝕性能。本發(fā)明所述的一種高溫高壓水泥石腐蝕測(cè)試儀，儀器由殼體1，增壓泵2，甲釜3和乙釜7，測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4，儀器面板5及相關(guān)器件，溫控器6構(gòu)成；儀器面板5安裝在殼體I的正面板上，增壓泵2、甲釜3、乙釜7、測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4安裝在殼體I的內(nèi)部；在儀器面板5上安裝有溫控器6 ；所述的測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4包含有穿墻接頭401、鋼管402、調(diào)壓閥403、鋼管404、三通接頭405、鋼管406、壓力表407、鋼管408、電磁閥409、鋼管410、甲氣瓶411、乙氣瓶412、膠管413、膠管414、穿墻接頭415、穿墻接頭416、鋼管417、鋼管418、截止閥419、截止閥420、鋼管421、鋼管422、四通接頭423、鋼管424、混合罐425、鋼管426、四通接頭
427、鋼管428、壓力表429、鋼管430、截止閥431、鋼管432、截止閥433、鋼管434、增壓泵2、鋼管436、三通接頭437、鋼管438、截止閥439、鋼管440、三通接頭441、鋼管442、安全裝置444、鋼管444、三通接頭445、鋼管446、截止閥447、鋼管448、三通接頭449、鋼管450、壓力表451、鋼管452、穿墻接頭453、膠管454、甲釜3、鋼管456、截止閥457、鋼管458、三通接頭
459、鋼管460、壓力表461、鋼管462、穿墻接頭463、膠管464、乙釜7組成；其特征在于增壓泵2是由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的，外部壓縮空氣由穿墻接頭401通過(guò)鋼管402連接到調(diào)壓閥403，調(diào)壓閥403通過(guò)鋼管404、三通接頭405、鋼管406連接到壓力表407，三通接頭通過(guò)鋼管408連接到電磁閥409，電磁閥在經(jīng)過(guò)鋼管410接到增壓泵2的驅(qū)動(dòng)端口 ；甲氣瓶411和乙氣瓶412盛放不同氣體通過(guò)膠管413、膠管414與穿墻接頭415和穿墻接頭416連接，再通過(guò)鋼管417和鋼管418分別與截止閥419和截止閥420連接，兩截止閥通過(guò)鋼管421和鋼管422與四通接頭423連接，四通接頭423通過(guò)鋼管424與兩種氣體的混合罐425連接，四通接頭423同時(shí)通過(guò)鋼管426與另一個(gè)四通接頭427連接，四通接頭427通過(guò)鋼管428與壓力表429連接，通過(guò)鋼管430和截止閥431連接，通過(guò)鋼管432和截止閥433連接；截止閥433通過(guò)鋼管434與增壓泵2進(jìn)口連接；增壓泵2出口通過(guò)鋼管436與三通接頭437連接，三通接頭437通過(guò)鋼管438與截止閥439連接；同時(shí)通過(guò)鋼管440與另一個(gè)三通接頭441連接；三通接頭441通過(guò)鋼管442與安全裝置443連接；同時(shí)三通接頭441通過(guò)鋼管444與三通接頭445連接；三通接頭445其一路通過(guò)鋼管446與截止閥447連接；截止閥447通過(guò)鋼管448與三通接頭449連接，三通接頭449通過(guò)鋼管450與壓力表451連接，三通接頭449同時(shí)通過(guò)鋼管452與穿墻接頭453連接，穿墻接頭453通過(guò)膠管454與甲釜3連接；三通接頭445另一路通過(guò)鋼管456與截止閥457連接；截止閥457通過(guò)鋼管458與三通接頭459連接，三通接頭459通過(guò)鋼管460與壓力表461連接，三通接頭459還通過(guò)鋼管462與穿墻接頭463連接，穿墻接頭463通過(guò)膠管464與乙釜7連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果
I、油井水泥高溫高壓腐蝕儀可以方便的模擬溫度從20°C到170°C、腐蝕氣體分壓O到30MPa的腐蝕實(shí)驗(yàn)。2、油井水泥高溫高壓腐蝕儀可以進(jìn)行混合氣體條件下的腐蝕實(shí)驗(yàn)，能更好的模擬井下環(huán)境，試驗(yàn)方法具有真實(shí)性并且簡(jiǎn)單方便。3、該儀器可在相同溫度和壓力下試驗(yàn)不同水泥石漿配方腐蝕性能，能夠評(píng)價(jià)水泥石的抗腐蝕性能。4、該儀器采用對(duì)不同釜體采用了不同的溫控器和壓力控制閥，可以使兩個(gè)釜體在不同的壓力和溫度下工作，提高了儀器的適用性。


圖I是油井水泥高溫高壓腐蝕儀的組裝圖；圖2是本裝置中測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4組件示意圖；圖中1-儀器主殼體、2-增壓泵、3-甲釜、4-測(cè)試元件和管路系統(tǒng)5-儀器面板、6-溫控器、7-乙釜、401-穿墻接頭、402-鋼管、403-調(diào)壓閥、404-鋼管、405-三通接頭、406-鋼管、407-壓力表、408-鋼管、409-電磁閥、410-鋼管、411-甲氣瓶、412-乙氣瓶、413-膠管、414-膠管、415-穿墻接頭、416-穿墻接頭、417-鋼管、418-鋼管、419-截止閥、420-截止閥、421-鋼管、422-鋼管、423-四通接頭、424-鋼管、425-混合罐、426-鋼管、427-四通接頭、428-鋼管、429-壓力表、430-鋼管、431-截止閥、432-鋼管、433-截止閥、434-鋼管、436-鋼管、437-三通接頭、438-鋼管、439-截止閥、440-鋼管、441-三通接頭、442-鋼管、443-安全裝置、444-鋼管、445-三通接頭、446-鋼管、447-截止閥、448-鋼管、449-三通接頭、450-鋼管、451-壓力表、452-鋼管、453-穿墻接頭、454-膠管、456-鋼管、457-截止閥、458-鋼管、459-三通接頭、460-鋼管、461-壓力表、462-鋼管、463-穿墻接頭、464-膠管；
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的高溫高壓水泥石腐蝕儀由以下部分組成儀器主殼體I用以承載、安裝和連接所有的儀器功能器件和部件。
增壓泵2腐蝕試驗(yàn)要在壓力條件下進(jìn)行，由增壓泵提供壓力。釜體包括甲釜3和乙釜7提供水泥石試樣的試驗(yàn)空間，釜體是密封的并提供壓力和溫度實(shí)驗(yàn)條件。測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4系統(tǒng)由各種功能器件連接而成，提供各種配比和各種壓力的腐蝕氣體及試驗(yàn)操作步驟。儀器面板5及相關(guān)器件為實(shí)驗(yàn)提供釜內(nèi)試驗(yàn)條件。溫控器6進(jìn)行溫度控制。在儀器主殼體I的正面板上安裝有儀器面板5，在儀器主殼體I的內(nèi)部安裝有增壓泵2、甲釜3、和乙釜7、測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4 ； 在儀器面板5上安裝有溫控器6 ；測(cè)試元件和管路系統(tǒng)4包含有穿墻接頭401、鋼管402、調(diào)壓閥403、鋼管404、三通接頭405、鋼管406、壓力表407、鋼管408、電磁閥409、鋼管410、甲氣瓶411、乙氣瓶412、膠管413、膠管414、穿墻接頭415、穿墻接頭416、鋼管417、鋼管418、截止閥419、截止閥420、鋼管421、鋼管422、四通接頭423、鋼管424、混合罐425、鋼管426、四通接頭427、鋼管
428、壓力表429、鋼管430、截止閥431、鋼管432、截止閥433、鋼管434、增壓泵2、鋼管436、三通接頭437、鋼管438、截止閥439、鋼管440、三通接頭441、鋼管442、安全裝置444、鋼管444、三通接頭445、鋼管446、截止閥447、鋼管448、三通接頭449、鋼管450、壓力表451、鋼管452、穿墻接頭453、膠管454、甲釜3、鋼管456、截止閥457、鋼管458、三通接頭459、鋼管
460、壓力表461、鋼管462、穿墻接頭463、膠管464、乙釜7組成；儀器管路系統(tǒng)如附圖2所示；增壓泵2是由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的，外部壓縮空氣由穿墻接頭401通過(guò)鋼管402連接到調(diào)壓閥403，調(diào)壓閥403通過(guò)鋼管404、三通接頭405、鋼管406連接到壓力表407，三通接頭通過(guò)鋼管408連接到電磁閥409，電磁閥在經(jīng)過(guò)鋼管410接到增壓泵2的驅(qū)動(dòng)端口。甲氣瓶411和乙氣瓶412盛放不同氣體通過(guò)膠管413、膠管414與穿墻接頭415和穿墻接頭416連接，再通過(guò)鋼管417和鋼管418分別與截止閥419和截止閥420連接，兩截止閥通過(guò)鋼管421和鋼管422與四通接頭423連接，四通接頭423通過(guò)鋼管424與兩種氣體的混合罐425連接，四通接頭423同時(shí)通過(guò)鋼管426與另一個(gè)四通接頭427連接，四通接頭427通過(guò)鋼管428與壓力表429連接，通過(guò)鋼管430和截止閥431連接，通過(guò)鋼管432和截止閥434連接。截止閥433通過(guò)鋼管434與增壓泵2進(jìn)口連接。增壓泵2出口通過(guò)鋼管436與三通接頭437連接，三通接頭437通過(guò)鋼管438與截止閥439連接；同時(shí)通過(guò)鋼管440與另一個(gè)三通接頭441連接。三通接頭441通過(guò)鋼管442與安全裝置443連接。同時(shí)三通接頭441通過(guò)鋼管444與三通接頭445連接。三通接頭445其一路通過(guò)鋼管446與截止閥447連接；截止閥447通過(guò)鋼管448與三通接頭449連接，三通接頭449通過(guò)鋼管450與壓力表451連接，三通接頭449同時(shí)通過(guò)鋼管452與穿墻接頭453連接，穿墻接頭453通過(guò)膠管454與甲釜3連接。三通接頭445另一路通過(guò)鋼管456與截止閥457連接；截止閥457通過(guò)鋼管458與三通接頭459連接，三通接頭459通過(guò)鋼管460與壓力表461連接，三通接頭459還通過(guò)鋼管462與穿墻接頭463連接，穿墻接頭463通過(guò)膠管464與乙釜7連接。油井水泥高溫高壓腐蝕儀工作原理如下
本裝置工作時(shí)，脫模后的油井水泥試塊被放入釜體內(nèi)，根據(jù)要求在釜體內(nèi)加入水，將釜體密封好，通入腐蝕性氣體，開(kāi)始腐蝕養(yǎng)護(hù)；按照要求的壓力和溫度，利用增壓泵控制釜體內(nèi)壓力，設(shè)定升溫程序，利用溫控器控制釜體內(nèi)溫度；養(yǎng)護(hù)一段齡期后，停止試驗(yàn)，取出水泥試塊，分析其性能變化；
本發(fā)明的核心是通過(guò)溫控器、增壓泵以及氣體混合管路控制腐蝕實(shí)驗(yàn)釜體內(nèi)的腐蝕環(huán)境，可以方便的進(jìn)行調(diào)整，模擬不同的腐蝕實(shí)驗(yàn)。利用該儀器可以進(jìn)行水泥石的腐蝕性能測(cè)試，進(jìn)行含酸性氣體氣田的油井水泥石長(zhǎng)期性能試驗(yàn)，同時(shí)又可以進(jìn)行抗酸性氣體腐蝕材料研究。
權(quán)利要求
1.一種高溫高壓水泥石腐蝕測(cè)試儀，適合高溫170°C、高壓30Mpa ;儀器由殼體⑴，±曾壓泵(2)，甲釜(3)和乙釜(7)，測(cè)試元件和管路系統(tǒng)(4)，儀器面板(5)及相關(guān)器件，溫控器(6)構(gòu)成； 儀器面板(5)安裝在殼體(I)的正面板上，增壓泵(2)、甲釜(3)、乙釜(7)、測(cè)試元件和管路系統(tǒng)(4)安裝在殼體(I)的內(nèi)部；在儀器面板(5)上安裝有溫控器(6)； 所述的測(cè)試元件和管路 系統(tǒng)(4)包含有穿墻接頭(401)、鋼管(402)、調(diào)壓閥(403)、鋼管(404)、三通接頭(405)、鋼管(406)、壓力表(407)、鋼管(408)、電磁閥(409)、鋼管(410)、甲氣瓶(411)、乙氣瓶(412)、膠管(413)、膠管(414)、穿墻接頭(415)、穿墻接頭(416)、鋼管(417)、鋼管(418)、截止閥(419)、截止閥(420)、鋼管(421)、鋼管(422)、四通接頭(423)、鋼管(424)、混合罐(425)、鋼管(426)、四通接頭(427)、鋼管(428)、壓力表(429)、鋼管(430)、截止閥(431)、鋼管(432)、截止閥(433)、鋼管(434)、增壓泵(2)、鋼管(436)、三通接頭(437)、鋼管(438)、截止閥(439)、鋼管(440)、三通接頭(441)、鋼管(442)、安全裝置(444)、鋼管(444)、三通接頭(445)、鋼管(446)、截止閥(447)、鋼管(448)、三通接頭(449)、鋼管(450)、壓力表(451)、鋼管(452)、穿墻接頭(453)、膠管(454)、甲釜(3)、鋼管(456)、截止閥(457)、鋼管(458)、三通接頭(459)、鋼管(460)、壓力表(461)、鋼管(462)、穿墻接頭(463)、膠管(464)、乙釜(7)組成；其特征在于 增壓泵(2)是由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的，外部壓縮空氣由穿墻接頭(401)通過(guò)鋼管(402)連接到調(diào)壓閥(403)，調(diào)壓閥(403)通過(guò)鋼管(404)、三通接頭(405)、鋼管(406)連接到壓力表(407)，三通接頭通過(guò)鋼管(408)連接到電磁閥(409)，電磁閥在經(jīng)過(guò)鋼管(410)接到增壓泵⑵的驅(qū)動(dòng)端口 ； 甲氣瓶(411)和乙氣瓶(412)盛放不同氣體通過(guò)膠管(413)、膠管(414)與穿墻接頭(415)和穿墻接頭(416)連接，再通過(guò)鋼管(417)和鋼管(418)分別與截止閥(419)和截止閥(420)連接，兩截止閥通過(guò)鋼管(421)和鋼管(422)與四通接頭(423)連接，四通接頭(423)通過(guò)鋼管(424)與兩種氣體的混合罐(425)連接，四通接頭(423)同時(shí)通過(guò)鋼管(426)與另一個(gè)四通接頭(427)連接，四通接頭(427)通過(guò)鋼管(428)與壓力表(429)連接，通過(guò)鋼管(430)和截止閥(431)連接，通過(guò)鋼管(432)和截止閥(433)連接；截止閥(433)通過(guò)鋼管(434)與增壓泵(2)進(jìn)口連接； 增壓泵⑵出口通過(guò)鋼管(436)與三通接頭(437)連接，三通接頭(437)通過(guò)鋼管(438)與截止閥(439)連接；同時(shí)通過(guò)鋼管(440)與另一個(gè)三通接頭(441)連接；三通接頭(441)通過(guò)鋼管(442)與安全裝置(443)連接；同時(shí)三通接頭(441)通過(guò)鋼管(444)與三通接頭(445)連接；三通接頭(445)其一路通過(guò)鋼管(446)與截止閥(447)連接；截止閥(447)通過(guò)鋼管(448)與三通接頭(449)連接，三通接頭(449)通過(guò)鋼管(450)與壓力表(451)連接，三通接頭(449)同時(shí)通過(guò)鋼管(452)與穿墻接頭(453)連接，穿墻接頭(453)通過(guò)膠管(454)與甲釜(3)連接；三通接頭(445)另一路通過(guò)鋼管(456)與截止閥(457)連接；截止閥(457)通過(guò)鋼管(458)與三通接頭(459)連接，三通接頭(459)通過(guò)鋼管(460)與壓力表(461)連接，三通接頭(459)還通過(guò)鋼管(462)與穿墻接頭(463)連接，穿墻接頭(463)通過(guò)膠管(464)與乙釜(7)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫高壓水泥石腐蝕測(cè)試儀，儀器由以下部分組成儀器主殼體(1)用以承載、安裝和連接所有的儀器功能器件和部件；增壓泵(2)腐蝕試驗(yàn)要在壓力條件下進(jìn)行，由增壓泵提供壓力；釜體包括甲釜(3)和乙釜(7)提供水泥石試樣的試驗(yàn)空間，釜體是密封的并提供壓力和溫度實(shí)驗(yàn)條件；測(cè)試元件和管路系統(tǒng)(4)系統(tǒng)由各種功能器件連接而成，提供各種配比和各種壓力的腐蝕氣體及試驗(yàn)操作步驟；儀器面板(5)及相關(guān)器件為試驗(yàn)提供釜內(nèi)試驗(yàn)條件；溫控器(6)進(jìn)行溫度控制；該儀器可用于模擬固井后井下流體對(duì)水泥石的腐蝕情況，可有效的評(píng)價(jià)井下流體對(duì)水泥石的腐蝕情況，用于油井水泥石腐蝕測(cè)試。
文檔編號(hào)G01N17/00GK102841048SQ20111017093
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者呂光明, 吳達(dá)華, 譚文禮, 席方柱, 劉愛(ài)萍, 孫富全, 鄒建龍, 王翀, 侯薇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司