固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具。所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括：至少一個(gè)注模單元，所述注模單元包括：第一模具和第二模具；所述第一模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊；所述第一模具的底部和所述第二模具的底部平齊；所述第一模具具有半圓形的第一內(nèi)腔；所述第二模具具有半圓形的第二內(nèi)腔；所述第一內(nèi)腔和所述第二內(nèi)腔對(duì)接形成第一圓柱形內(nèi)腔。本實(shí)用新型通過(guò)在底板上安裝并固定好第一模具和第二模具，使第一模具和第二模具對(duì)接形成第一圓柱形內(nèi)腔；將制備好的水泥漿，倒入所述第一圓柱形內(nèi)腔中，完成灌漿；放入養(yǎng)護(hù)釜中，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；拆開(kāi)模具，得到所需的試樣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及固井水泥石力學(xué)性能測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，固井是保證石油天然氣開(kāi)采安全性和生產(chǎn)效益的重要因素，而在固井過(guò)程中，使用的水泥石力學(xué)性能是否滿(mǎn)足井底工況要求，直接影響著井筒長(zhǎng)期封固質(zhì)量。因而測(cè)試固井水泥石的力學(xué)性能是固井方面研究的重點(diǎn)之一。
[0003]目前對(duì)于水泥石力學(xué)性能的測(cè)試，主要采用50.8X50.8X50.8(mm)的立方體，使用壓力機(jī)開(kāi)展試驗(yàn)，以求得其單軸抗壓強(qiáng)度。但實(shí)際工況是，固井水泥石在井下，處于溫度和三軸應(yīng)力共同影響的工況。因此，為了對(duì)水泥石的力學(xué)性能進(jìn)行更全面真實(shí)的測(cè)試，需要使用微機(jī)控制電液伺服水泥石三軸試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)對(duì)尺寸為Φ 25.4 X 50.8(mm)的圓柱形試樣進(jìn)行試驗(yàn)。但目前水泥石試樣的制備，主要是采用立方體取芯的形式來(lái)獲取，先制作好一個(gè)大的立方體，然后從這個(gè)大的立方體中切割出各個(gè)小試樣，進(jìn)行測(cè)試。該方法不僅操作繁瑣，而且較難保證不對(duì)試樣產(chǎn)生潛在損傷及尺寸精度的影響。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問(wèn)題:通過(guò)切割方式制取的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣，對(duì)試樣產(chǎn)生潛在損傷，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，以解決現(xiàn)有的通過(guò)切割方式制取的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣，對(duì)試樣產(chǎn)生潛在損傷的問(wèn)題。
[0006]為此，本實(shí)用新型提出一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括:至少一個(gè)注模單元，所述注模單元包括:第一模具和第二模具;
[0007]所述第一模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第一模具的底部和所述第二模具的底部平齊；
[0008]所述第一模具具有半圓形的第一內(nèi)腔；
[0009]所述第二模具具有半圓形的第二內(nèi)腔；
[0010]所述第一內(nèi)腔和所述第二內(nèi)腔對(duì)接形成第一圓柱形內(nèi)腔。
[0011 ]所述注模單元還包括:與所述第一模具和第二模具高度相同的第三模具；
[0012]所述第三模具的底部和所述第二模具的底部平齊;所述第三模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第三模具具有半圓形的第三內(nèi)腔；
[0013]所述第二模具還具有半圓形的第四內(nèi)腔，其中，所述第二內(nèi)腔和第四內(nèi)腔分別位于所述第二模具的兩側(cè)，所述第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔對(duì)接形成第二圓柱形內(nèi)腔；
[0014]所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的大小和形狀相同。
[0015]進(jìn)一步地，所述注模單元還包括:連接所述第一模具、第二模具和第三模具的橫向連接螺栓，所述橫向連接螺栓的長(zhǎng)度方向垂直所述第一圓柱形內(nèi)腔的軸線。
[0016]進(jìn)一步地，所述注模單元還包括:底板，所述第一模具、第二模具和第三模具的底部平齊的支撐在所述底板上，所述底板封堵住所述第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔的底部。
[0017]進(jìn)一步地，
[0018]所述注模單元的數(shù)目為多個(gè)，多個(gè)所述注模單元依次從下至上疊加，上方的注模單元的底板蓋壓并封堵在下方的注模單元的第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔的頂部；
[0019]所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具還包括:蓋壓在最上方的注模單元之上的蓋板，所述蓋板封堵在最上方的注模單元的第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和第四內(nèi)腔的頂部。
[0020]進(jìn)一步地，所述第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔均為豎直的通孔。
[0021]進(jìn)一步地，最下方的注模單元的底板的底部設(shè)有支腳。
[0022]進(jìn)一步地，多個(gè)所述注模單元分為最上方的注模單元、最下方的注模單元以及位于最上方的注模單元與最下方的注模單元之間的中間的注模單元；
[0023]所述蓋板以及位于中間的注模單元的底板均設(shè)有多個(gè)傳壓孔，各所述傳壓孔分別從最上方的注模單元以及中間的注模單元的底板的外側(cè)壁延伸并連通至各所述第一圓柱形內(nèi)腔或各所述第二圓柱形內(nèi)腔。
[0024]進(jìn)一步地，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具還包括:連接孔和設(shè)置在所述連接孔中的縱向連接螺栓，所述連接孔設(shè)置在各所述注模單元的第二模具中，并且所述縱向連接螺栓從上至下串聯(lián)連接各所述注模單元的底板。
[0025]進(jìn)一步地，各所述注模單元中，所述第二模具的兩側(cè)還設(shè)有凸起，所述凸起位于所述第二內(nèi)腔和和所述第四內(nèi)腔之外，所述第一模具和第三模具的側(cè)向分別設(shè)有與所述凸起卡接的凹槽。
[0026]進(jìn)一步地，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括三個(gè)依次從下至上疊加的所述注模單元，所述蓋板中還設(shè)有供所述縱向連接螺栓通過(guò)的貫穿孔。
[0027]進(jìn)一步地，每個(gè)所述注模單元中，所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的數(shù)目分別是3個(gè)。
[0028]進(jìn)一步地，所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的尺寸均為Φ25.4mmX52mm0
[0029]本實(shí)用新型制作一種符合固井水泥石特殊養(yǎng)護(hù)要求(在特定壓力、溫度下養(yǎng)護(hù))的試樣制備模具，用來(lái)便捷制備規(guī)范的水泥石三軸試樣。
[0030]本實(shí)用新型通過(guò)鑄造或灌漿的方式直接制作試樣，避免了傳統(tǒng)的切割取樣方式對(duì)試樣造成的損傷，因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。進(jìn)而，本實(shí)用新型的試樣制作由鑄造或灌漿直接成型，尺寸精度比切割形成的試樣要高許多，因而也提高了試驗(yàn)的精度。進(jìn)而，本實(shí)用新型，也減少通過(guò)切割試樣取芯帶來(lái)的費(fèi)用及人力損耗和時(shí)間的浪費(fèi)。
[0031]另外，本實(shí)用新型通過(guò)鑄造或灌漿的方式直接制作試樣，避免了傳統(tǒng)的切割取樣方式即減法方式制作試樣需要時(shí)間長(zhǎng)，壓力保持難以確定的缺點(diǎn)，因而，本實(shí)用新型制作的試樣在更短的時(shí)間內(nèi)能得到更合適或更準(zhǔn)確的溫度和壓力參數(shù)的試樣。制作出來(lái)的試樣可以通過(guò)三軸試驗(yàn)得到更加可靠的水泥石力學(xué)性能參數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的第一模具、第二模具和第三模具的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為圖4的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6為圖3中的蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖7為圖3中的第一模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖8為圖3中的第二模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖9為圖3中的第三模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖10為圖3中的底板與縱向連接螺栓的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0043]100固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具10模體
[0044]I注模單元2縱向連接螺栓3蓋板
[0045]11第一模具111第一內(nèi)腔117凹槽
[0046]12第二模具121第二內(nèi)腔127凸起120連接孔122第四內(nèi)腔125拆模槽
[0047]13第三模具131第三內(nèi)腔137凹槽
[0048]14底板145拆模槽147支腳
[0049]30貫穿孔31傳壓孔35拆模槽
[0050]112第一圓柱形內(nèi)腔132第二圓柱形內(nèi)腔
[0051]18 螺孔
【具體實(shí)施方式】
[0052]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型。
[0053]本實(shí)用新型的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具用于放在養(yǎng)護(hù)釜中，圖1和圖3分別提出兩個(gè)實(shí)施例的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具100，二者的主要區(qū)別在于，圖1中的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括3個(gè)注模單元I，圖3中的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括I個(gè)注模單元。
[0054]如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括:至少一個(gè)注模單元1，所述注模單元I包括:第一模具11和第二模具12，第一模具和第二模具可以形成一個(gè)整體的模具或形成一個(gè)模體10;
[0055]所述第一模具11的頂部和所述第二模具12的頂部平齊;所述第一模具的底部和所述第二模具的底部平齊，或者說(shuō)，第一模具11和第二模具12高度相同；
[0056]如圖7所示，所述第一模具11具有半圓形的第一內(nèi)腔111，例如數(shù)目可以為多個(gè)，排成一排；
[0057]如圖8所示，所述第二模具12具有半圓形的第二內(nèi)腔121，例如數(shù)目可以為多個(gè)，排成一排；
[0058]如圖2和圖4所示，所述第一內(nèi)腔111和所述第二內(nèi)腔121對(duì)接形成用于試樣成型的第一圓柱形內(nèi)腔112，往第一圓柱形內(nèi)腔112中灌漿(水泥)，即可得到水泥試樣。第一模具11和第二模具12分別具有半圓形的第一內(nèi)腔111和半圓形的第二內(nèi)腔121，也就是，第一模具11和第二模具12都是半模，兩個(gè)半模合在一起形成一個(gè)整模模體10，這樣，便于制作，便于反復(fù)拆卸使用。本實(shí)用新型中，雖然圖1和圖3中示出了注模單元I還可以包括第三模具13，但是，本實(shí)用新型如果只用第一模具11和第二模具12即可形成一個(gè)整體的模具或形成一個(gè)模體10，完成試樣的制作，而且這樣制作簡(jiǎn)單，成本低。
[0059]本實(shí)用新型通過(guò)鑄造或灌漿的方式直接制作試樣，避免了傳統(tǒng)的切割取樣方式對(duì)試樣造成的損傷，因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。進(jìn)而，本實(shí)用新型的試樣制作由鑄造或灌漿直接成型，尺寸精度比切割形成的試樣要高許多，因而也提高了試驗(yàn)的精度。進(jìn)而，本實(shí)用新型，也減少通過(guò)切割試樣取芯帶來(lái)的費(fèi)用及人力損耗和時(shí)間的浪費(fèi)。
[0060]進(jìn)一步地，如圖2、圖3、圖4和圖9所示，所述注模單元I還包括:與所述第一模具和第二模具高度相同的第三模具13，第一模具和第二模具以及第三模具13形成一個(gè)整體的模具或形成一個(gè)模體10;
[0061]所述第三模具的底部和所述第二模具的底部平齊;所述第三模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第三模具13具有半圓形的第三內(nèi)腔131;
[0062]所述第二模具12還具有半圓形的第四內(nèi)腔122，其中，所述第二內(nèi)腔121和第四內(nèi)腔122分別位于所述第二模具12的兩側(cè)，所述第三內(nèi)腔131和所述第四內(nèi)腔122對(duì)接形成第二圓柱形內(nèi)腔132;
[0063]所述第一圓柱形內(nèi)腔112與所述第二圓柱形內(nèi)腔132的大小和形狀相同，因而增加了試樣制作的效率，使試樣成倍的增加。這樣，通過(guò)利用第二模具12的兩個(gè)側(cè)壁，能夠使第二模具12相當(dāng)于兩個(gè)半模的作用，使得本實(shí)用新型通過(guò)3個(gè)半模實(shí)現(xiàn)了4個(gè)半模的功能，因此，減少了I個(gè)半模的制作以及安裝，節(jié)約了空間，降低了成本，尤其適合在養(yǎng)護(hù)釜中應(yīng)用。
[0064]進(jìn)一步地，所述注模單元I還包括:連接所述第一模具、第二模具和第三模具的橫向連接螺栓(圖中未示出)，所述橫向連接螺栓的長(zhǎng)度方向垂直所述第一圓柱形內(nèi)腔112的軸線。也就是，第一圓柱形內(nèi)腔112豎直設(shè)置，橫向連接螺栓為水平設(shè)置，橫向連接螺栓主要起到在周向或者水平方向固定第一模具、第二模具和第三模具的作用。如圖5、圖7、圖8和圖9所示，第一模具11、第二模具12和第三模具13中分別設(shè)有用來(lái)連接的螺孔18，各螺孔18避開(kāi)第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔，以免影響注?；蚬酀{，第一模具11、第二模具12和第三模具13對(duì)接后如圖1和4所示，連接形成直形的貫穿孔，橫向連接螺栓設(shè)置在該貫穿孔中，將第一模具U、第二模具12和第三模具13橫向固定，即水平方向固定，保證注模單元I橫向連接的穩(wěn)定。進(jìn)而，為了保證第一模具、第二模具和第三模具的強(qiáng)度，并兼顧緊固效果，螺孔18分別位于第一模具11、第二模具12和第三模具13的中部位置，即在第一模具
11、第二模具12和第三模具13的邊緣處不設(shè)置螺孔。
[0065]進(jìn)一步地，如圖3和圖10所示，所述注模單元I還包括:底板14，所述第一模具11、第二模具12和第三模具13的底部平齊的支撐在所述底板14上，所述底板14封堵住所述第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔的底部，也就是，底板14起到封閉底部的作用，使得第一圓柱形內(nèi)腔112和第二圓柱形內(nèi)腔132灌入水泥后，水泥不會(huì)從底部漏出來(lái)。
[0066]如圖3所示，本實(shí)用新型的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括I個(gè)注模單元，即第一模具11、第二模具12和第三模具13的數(shù)目都為I個(gè)，這樣，即可完成一層水泥試樣(包含多個(gè)水泥試樣)的制作。進(jìn)一步地，如圖1所示，所述注模單元I的數(shù)目為多個(gè)，這樣，可以提高制作效率，提高養(yǎng)護(hù)釜的利用效率。多個(gè)所述注模單元I依次從下至上疊加，上方的注模單元的底板蓋壓并封堵在下方的注模單元的第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔的頂部；
[0067]如圖1和圖6所示，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具還包括:蓋壓在最上方的注模單元之上的蓋板3，所述蓋板3封堵在最上方的注模單元的第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和第四內(nèi)腔的頂部。蓋板3起到封閉最上方的注模單元的頂部的作用。
[0068]進(jìn)一步地，如圖7、圖8和圖9所示，所述第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔均為豎直的通孔，以便制作圓柱形的試樣。
[0069]進(jìn)一步地，如圖1和圖10所示，最下方的注模單元的底板14的底部設(shè)有一個(gè)或多個(gè)支腳147，以便安放在養(yǎng)護(hù)釜中，并使底板14的板面與養(yǎng)護(hù)釜的頂面具有一定的空隙，以便移動(dòng)固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具100。
[0070]進(jìn)一步地，如圖3所示，多個(gè)所述注模單元分為最上方的注模單元、最下方的注模單元以及位于最上方的注模單元與最下方的注模單元之間的中間的注模單元；
[0071]如圖6所示，所述蓋板3以及位于中間的注模單元的底板14均設(shè)有多個(gè)傳壓孔31，即除了最下方的注模單元的底板之外，其他各底板都具有傳壓孔31，各所述傳壓孔分別從最上方的注模單元以及中間的注模單元的底板的外側(cè)壁延伸并連通至各所述第一圓柱形內(nèi)腔或各所述第二圓柱形內(nèi)腔，以便使養(yǎng)護(hù)釜中的壓力能夠傳遞到各第一圓柱形內(nèi)腔112與所述第二圓柱形內(nèi)腔132中，使得試樣能夠得到養(yǎng)護(hù)釜中的壓力，因而得到合適溫度和壓力條件下的試樣。
[0072]進(jìn)一步地，如圖1和圖3、圖10所示，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具100還包括:連接孔120和設(shè)置在所述連接孔中的縱向連接螺栓2，所述連接孔120設(shè)置在各所述注模單元的第二模具12中，并且所述縱向連接螺栓2從上至下串聯(lián)連接各所述注模單元的底板14。其中，對(duì)于只有I個(gè)注模單元的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具100來(lái)說(shuō)，縱向連接螺栓2從上至下連接底板14和蓋板3，對(duì)于具有多個(gè)注模單元的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具100來(lái)說(shuō)，縱向連接螺栓2從上至下連接各底板14和蓋板3 ο縱向連接螺栓2螺紋連接最下方的底板14，這樣，使得各注模單元在豎直方向上都能得到緊固。
[0073]進(jìn)一步地，如圖8所示，各所述注模單元I中，所述第二模具12的兩側(cè)還設(shè)有凸起127，所述凸起127位于所述第二內(nèi)腔和和所述第四內(nèi)腔之外，所述第一模具11和第三模具13的側(cè)向分別設(shè)有與所述凸起卡接的凹槽117和凹槽117，以便準(zhǔn)確定位和對(duì)接。
[0074]進(jìn)一步地，如圖3所示，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括三個(gè)依次從下至上疊加的所述注模單元I，如圖6所示，所述蓋板3中還設(shè)有供所述縱向連接螺栓2通過(guò)的貫穿孔30，貫穿孔30為螺紋孔，縱向連接螺栓2螺紋連接蓋板3，縱向連接螺栓2將蓋板3和三層第一模具、第二模具和第三模具及其底板連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)豎直方向的緊固。
[0075]進(jìn)一步地，如圖2所示，每個(gè)所述注模單元I中，所述第一圓柱形內(nèi)腔112與所述第二圓柱形內(nèi)腔132的數(shù)目分別是3個(gè)。這樣，效率較高，也適應(yīng)養(yǎng)護(hù)釜的尺寸限制。
[0076]進(jìn)一步地，所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的尺寸均為Φ25.4mmX52mm。這一尺寸大于試樣的Φ 25.4mm X 50.8mm，以考慮到水泥試樣端部的適當(dāng)損耗，從而進(jìn)一步得到精確的試樣。
[0077]本實(shí)用新型還提出一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣的制備方法，如圖3所示，所述制備方法例如為根據(jù)一個(gè)注模單元制作試樣的方法，包括以下步驟:
[0078]步驟A:在底板14上安裝并固定好第一模具11和第二模具12，使第一模具和第二模具對(duì)接形成第一圓柱形內(nèi)腔112;
[0079]步驟B:將制備好的水泥漿，倒入所述第一圓柱形內(nèi)腔112中，完成灌漿；
[0080]步驟C:在所述第一模具11和第二模具12的頂部蓋壓蓋板3，使所述蓋板3封堵在所述第一圓柱形內(nèi)腔的頂部;使所述底板、第一模具、第二模具和蓋板形成一個(gè)注模單元I;
[0081]步驟D:將所述底板14、第一模具11、第二模具12和蓋板14放入養(yǎng)護(hù)釜中，進(jìn)行養(yǎng)護(hù);其中，按土木工程三軸試驗(yàn)試樣的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)出的試樣尺寸符合土木工程三軸試驗(yàn)試樣的要求；
[0082]步驟E:達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，從所述養(yǎng)護(hù)釜取出所述底板、第一模具、第二模具和蓋板，然后拆開(kāi)所述第一模具11和第二模具12，得到所需的試樣。
[0083]進(jìn)一步地，如圖1、圖2、圖4、圖5、圖7、圖8和圖9所示，所述第一模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第一模具的底部和所述第二模具的底部平齊；
[0084]所述第一模具具有半圓形的第一內(nèi)腔；
[0085]所述第二模具具有半圓形的第二內(nèi)腔；
[0086]所述第一圓柱形內(nèi)腔112由所述第一內(nèi)腔111和所述第二內(nèi)腔121對(duì)接形成。這樣，制作方便快捷，而且只需第一模具11和第二模具12即可完成試樣的制作，成本低。
[0087]進(jìn)一步地，所述步驟A還包括:
[0088]在形成所述第一圓柱形內(nèi)腔112后，將第三模具13安裝在所述底板上，并且使所述第三模具與所述第二模具對(duì)接形成第二圓柱形內(nèi)腔132;所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的大小和形狀相同；這樣，可以成倍的提高制作的效率；
[0089]其中，所述第三模具的底部和所述第二模具的底部平齊;所述第三模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第三模具具有半圓形的第三內(nèi)腔131;
[0090]所述第二模具還具有半圓形的第四內(nèi)腔122，其中，所述第二內(nèi)腔121和第四內(nèi)腔122分別位于所述第二模具的兩側(cè)。
[0091 ]進(jìn)一步地，所述步驟B還包括:將制備好的水泥漿，倒入所述第二圓柱形內(nèi)腔132中，從而實(shí)現(xiàn)兩排試樣的灌漿。
[0092]進(jìn)一步地，所述步驟C具體包括:在所述第一模具、第二模具和第三模具的頂部蓋壓蓋板，使所述蓋板封堵在所述第一圓柱形內(nèi)腔和第二圓柱形內(nèi)腔的頂部，以實(shí)現(xiàn)第一圓柱形內(nèi)腔和第二圓柱形內(nèi)腔的頂部都能封閉。
[0093]進(jìn)一步地，步驟D具體包括:將所述底板、第一模具、第二模具、第三模具和蓋板放入養(yǎng)護(hù)釜中，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而使更多的試樣都能進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0094]進(jìn)一步地，所述步驟E具體包括:達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，從所述養(yǎng)護(hù)釜取出所述底板、第一模具、第二模具、第三模具和蓋板，然后拆開(kāi)所述第一模具、第二模具和第三模具，得到所需的試樣，因而得到更多的試樣。
[0095]本實(shí)用新型還提出一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣的制備方法，所述制備方法例如為根據(jù)多個(gè)注模單元制作試樣的方法，如圖1，其包括以下步驟:
[0096]步驟Al:制備第一個(gè)注模單元；
[0097]步驟B1:對(duì)第一個(gè)注模單元灌漿，將制備好的水泥漿，倒入第一個(gè)注模單元中；
[0098]步驟Cl:按照從下至上的順序依次制備其他多個(gè)注模單元并灌漿；
[0099]步驟Dl:蓋壓蓋板，在最上方的注模單元之上蓋壓蓋板；
[0100]步驟El:養(yǎng)護(hù)，將所有的注模單元和蓋板放入養(yǎng)護(hù)釜中；
[0101]步驟Fl:拆模取樣，達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，從所述養(yǎng)護(hù)釜取出所有的注模單元和蓋板，分別拆開(kāi)各注模單元得到所需的試樣。這樣，能夠得到更多的試樣。為了方便的拆模以及在拆模中保護(hù)人手不受模具的刮碰，在蓋板的邊緣上設(shè)有拆模槽35，在第二模具的邊緣上設(shè)有拆模槽125，在各底板的邊緣上設(shè)有拆模槽145，拆模槽35、拆模槽125和拆模槽145形成從上至下連通的通孔，以便人手手指伸入。另外，為了安全，各模具以及底板和蓋板的邊緣做成圓弧或圓角或鈍角。
[0102]進(jìn)一步地，根據(jù)多個(gè)注模單元制作試樣的方法，如圖1，具體包括以下步驟:
[0103]步驟A10:在底板上安裝并固定好第一模具、第二模具和第三模具，使第一模具和第二模具對(duì)接形成第一圓柱形內(nèi)腔;第三模具與所述第二模具對(duì)接形成第二圓柱形內(nèi)腔；所述底板，所述第一模具、第二模具和第三模具形成一個(gè)注模單元；
[0104]步驟B10:將制備好的水泥漿，倒入所述第一圓柱形內(nèi)腔中與所述第二圓柱形內(nèi)腔中，完成一個(gè)注模單元的灌漿；
[0105]步驟C1:在灌漿后的所述注模單元的頂部再安裝上方的注模單元并完成上方的注模單元的灌漿直至完成所有的注模單元的灌漿；
[0106]步驟D10:在最上方的注模單元之上蓋壓蓋板，所述蓋板封堵在最上方的注模單元的第一圓柱形內(nèi)腔和第二圓柱形內(nèi)腔的頂部；
[0107]步驟E10:將所有的注模單元和蓋板放入養(yǎng)護(hù)釜中，按設(shè)定的溫度和壓力進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
[0108]步驟F10:達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，從所述養(yǎng)護(hù)釜取出所有的注模單元和蓋板，分別拆開(kāi)各注模單元的第一模具、第二模具和第三模具，得到所需的試樣。
[0109]采用上述方式，各模具組裝方便、卡接牢固，適合高溫高壓水泥石養(yǎng)護(hù)釜和常溫養(yǎng)護(hù)釜。
[0110]實(shí)際使用時(shí)，還可以按以下幾個(gè)操作步驟:
[0111]步驟S1:將縱向連接螺栓2(模具固定桿)均勻涂上油安裝在均勻涂過(guò)油的模具底板14上；
[0112]步驟S2:將模體左部分(第一模具11)，模體中間部分(第二模具12)，模體右部分(第三模具13)的試樣成型區(qū)域以及模體左部分和模體中間部分相契合處與模體中間部分和模體右部分的契合處均勻涂油后，通過(guò)螺絲(橫向連接螺栓)緊密組裝起來(lái)，得到模體10或組合模具；
[0113]步驟S3:然后將模體10套入模具固定桿安放在模具底板14上。將制備好的水泥漿，倒入模體10的試樣成型區(qū)域(第一圓柱形內(nèi)腔112與第二圓柱形內(nèi)腔132)中；
[0114]步驟S4:將上下面均勻涂油的模具隔板(底板14)套入模具固定桿，且傳壓孔向下壓緊在模體10上；
[0115]步驟S5:重復(fù)操作S2至S4。
[0116]步驟S6:將有傳壓孔側(cè)均勻涂油的蓋板3，壓緊在最上面的模體10上，并將整個(gè)固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具100，放入養(yǎng)護(hù)釜中，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0117]本實(shí)用新型的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具適用于各種類(lèi)型的水泥石養(yǎng)護(hù)釜。本實(shí)用新型的有益效果是:組裝方便、卡接牢固，適合高溫高壓水泥石養(yǎng)護(hù)釜和常溫養(yǎng)護(hù)釜。本實(shí)用新型對(duì)水泥石力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備的完善，也具有一定的實(shí)際意義。
[0118]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。為本實(shí)用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括:至少一個(gè)注模單元，所述注模單元包括:第一模具和第二模具； 所述第一模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第一模具的底部和所述第二模具的底部平齊； 所述第一模具具有半圓形的第一內(nèi)腔； 所述第二模具具有半圓形的第二內(nèi)腔； 所述第一內(nèi)腔和所述第二內(nèi)腔對(duì)接形成第一圓柱形內(nèi)腔； 所述注模單元還包括:與所述第一模具和第二模具高度相同的第三模具； 所述第三模具的底部和所述第二模具的底部平齊;所述第三模具的頂部和所述第二模具的頂部平齊;所述第三模具具有半圓形的第三內(nèi)腔； 所述第二模具還具有半圓形的第四內(nèi)腔，其中，所述第二內(nèi)腔和第四內(nèi)腔分別位于所述第二模具的兩側(cè)，所述第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔對(duì)接形成第二圓柱形內(nèi)腔； 所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的大小和形狀相同。2.如權(quán)利要求1所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述注模單元還包括:連接所述第一模具、第二模具和第三模具的橫向連接螺栓，所述橫向連接螺栓的長(zhǎng)度方向垂直所述第一圓柱形內(nèi)腔的軸線。3.如權(quán)利要求1所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述注模單元還包括:底板，所述第一模具、第二模具和第三模具的底部平齊的支撐在所述底板上，所述底板封堵住所述第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔的底部。4.如權(quán)利要求3所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于， 所述注模單元的數(shù)目為多個(gè)，多個(gè)所述注模單元依次從下至上疊加，上方的注模單元的底板蓋壓并封堵在下方的注模單元的第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔的頂部； 所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具還包括:蓋壓在最上方的注模單元之上的蓋板，所述蓋板封堵在最上方的注模單元的第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和第四內(nèi)腔的頂部。5.如權(quán)利要求1所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述第一內(nèi)腔、第二內(nèi)腔、第三內(nèi)腔和所述第四內(nèi)腔均為豎直的通孔。6.如權(quán)利要求3所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，最下方的注模單元的底板的底部設(shè)有支腳。7.如權(quán)利要求4所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，多個(gè)所述注模單元分為最上方的注模單元、最下方的注模單元以及位于最上方的注模單元與最下方的注模單元之間的中間的注模單元； 所述蓋板以及位于中間的注模單元的底板均設(shè)有多個(gè)傳壓孔，各所述傳壓孔分別從最上方的注模單元以及中間的注模單元的底板的外側(cè)壁延伸并連通至各所述第一圓柱形內(nèi)腔或各所述第二圓柱形內(nèi)腔。8.如權(quán)利要求4所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具還包括:連接孔和設(shè)置在所述連接孔中的縱向連接螺栓，所述連接孔設(shè)置在各所述注模單元的第二模具中，并且所述縱向連接螺栓從上至下串聯(lián)連接各所述注模單元的底板。9.如權(quán)利要求1所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，各所述注模單元中，所述第二模具的兩側(cè)還設(shè)有凸起，所述凸起位于所述第二內(nèi)腔和和所述第四內(nèi)腔之夕卜，所述第一模具和第三模具的側(cè)向分別設(shè)有與所述凸起卡接的凹槽。10.如權(quán)利要求8所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具包括三個(gè)依次從下至上疊加的所述注模單元，所述蓋板中還設(shè)有供所述縱向連接螺栓通過(guò)的貫穿孔。11.如權(quán)利要求1所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，每個(gè)所述注模單元中，所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的數(shù)目分別是3個(gè)。12.如權(quán)利要求1所述的固井水泥石三軸試驗(yàn)試樣制備模具，其特征在于，所述第一圓柱形內(nèi)腔與所述第二圓柱形內(nèi)腔的尺寸均為Φ 25.4_X52mm。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK205538396SQ201620243529
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】李勇, 劉子帥, 劉碩瓊, 紀(jì)宏飛, 靳建洲, 劉斌輝, 于永金, 沈吉云, 江樂(lè), 袁雄
【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)鉆井工程技術(shù)研究院