一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置

本技术涉及水泥石养护，尤其涉及一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置。

背景技术：

1、油气井水泥石是特种水泥，主要应用于油井、气井的固井工程中，可以起到将套管与周围的岩层胶结封固、封隔地层内油、气、水层等作用，防止互相串扰，以便在井内形成一条从油层流向地面且隔绝良好的油流通道。

2、地下储气库井循环载荷下水泥石受力会受到各种因素的影响，例如地层的压力，当地下储气库井周围的地层压力在2～3mpa时，地层岩石对水泥环产生的理论围压为16mpa。而在注采阶段，地层压力在13～28mpa波动，此时地层岩石对水泥环产生的理论围压为7mpa。这些压力都会对水泥石造成塑性强化，使得水泥石的轴向强度随着围压的增加而成倍增加。再比如，我国的相国寺储气库注采井地层温度在60℃左右，而地面温度最高不超过20℃。这种温度差异会导致沿井筒不同深度水泥浆凝固后机械性能从井口到井底逐渐降低，进而导致水泥环密封性能沿井筒从上至下逐渐降低。

3、对于油气井水泥石的稳定性能测试，首先需要通过水泥石养护装置模拟出井底温度和压力条件对水泥石试块进行养护。

4、现有的水泥石试块的养护装置，只能模拟一种环境温度，或一种环境压力，无法同时让水泥石试块还原到不同环境中的上下面不同的环境温度和内外不同的环境压力。

5、为此，设计一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，解决以上问题。

技术实现思路

1、本实用新型为克服以上不足，提供一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，包括釜体、泄压管和增压管；

2、所述釜体顶面设置有釜盖，水泥石试块置于所述釜体中；水泥石试块的顶面开口处设置有上密封圈，所述上密封圈设置在所述釜盖下面；所述水泥石试块的底面开口处设置有下密封圈，所述下密封圈设置在所述釜体内底面的上方；

3、所述釜体周侧开设有增压口，所述增压口外连接有第一增压泵，所述釜体周侧与所述增压口相对的一侧开设有泄压口；

4、所述釜体底面设置有下导温箱，所述釜盖上面设置有上导温箱；

5、所述下导温箱的周侧开设有下介质入口，下介质入口用以输入高温介质，所述下导温箱的周侧与所述下介质入口相对的一侧开设有下介质出口，下介质出口用以排出高温介质；

6、所述上导温箱的周侧开设有上介质入口，上介质入口用以输入低温介质，所述上导温箱的周侧与所述上介质入口相对的一侧开设有上介质出口，上介质出口用以排出低温介质；

7、所述泄压管依次穿过所述上导温箱的顶面、所述上导温箱、所述上导温箱底面、所述釜盖和所述上密封圈，并通入到水泥石试块内；

8、所述增压管依次穿过所述下导温箱的底面、所述下导温箱、所述下导温箱顶面、所述釜体的底面和所述下密封圈，并通入到水泥石试块内，所述增压管外连接有第二增压泵。

9、优选的，所述下密封圈和所述上密封圈的材质为橡胶材质。

10、优选的，所述下密封圈和所述上密封圈的周侧中心外凸形成楞。

11、优选的，所述泄压口上设置有第一泄压阀；

12、优选的，述泄压管设置有第二泄压阀；

13、优选的，所述釜盖上设有压力计，所述釜体上还设有温度计，所述上导温箱上设置有温度计，所述下导温箱上设置有温度计。

14、优选的，所述釜体和所述釜盖均采用高镍高温合金钢制成。

15、本实用新型的有益效果是：

16、本实用新型所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置可同时模拟水泥石试块的上下面接触的不同的温度，并且同时模拟水泥石试块的内外受到的不同的压力；还可以根据环境变化，随时更换水泥石试块所承受的不同的温度和压力。

技术特征：

1.一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，包括釜体(1)、泄压管(7)和增压管(6)；

2.根据权利要求1所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，所述下密封圈(11)和所述上密封圈(21)的材质为橡胶材质。

3.根据权利要求2所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，所述下密封圈(11)和所述上密封圈(21)的周侧中心外凸形成楞。

4.根据权利要求3所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，所述泄压口(13)上设置有第一泄压阀(15)。

5.根据权利要求4所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，所述泄压管(7)设置有第二泄压阀(72)。

6.根据权利要求5所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，所述釜盖(2)上设有压力计，所述釜体(1)上还设有温度计，所述上导温箱(4)上设置有温度计，所述下导温箱(3)上设置有温度计。

7.根据权利要求6所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，其特征在于，所述釜体(1)和所述釜盖(2)均采用高镍高温合金钢制成。

技术总结本技术是一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置，包括釜体、泄压管和增压管；所述釜体顶面设置有釜盖，水泥石试块置于所述釜体中；水泥石试块的顶面开口处设置有上密封圈，所述上密封圈设置在所述釜盖下面；所述水泥石试块的底面开口处设置有下密封圈，所述下密封圈设置在所述釜体内底面的上方。本技术所述的一种地下储气库井循环载荷下水泥石养护装置可同时模拟水泥石试块的上下面接触的不同的温度，并且同时模拟水泥石试块的内外受到的不同的压力；还可以根据环境变化，随时更换水泥石试块所承受的不同的温度和压力。技术研发人员：王飞,姜海龙,管争荣,黄波,安桓杰,王飞,胡鑫铎受保护的技术使用者：西安石油大学技术研发日：20231026技术公布日：2024/9/26