水泥环界面剪切超声测试方法

摘要

本发明公开了一种水泥环界面剪切超声测试方法，包括如下步骤：将按比例配置的水泥浆注入内层套管和外层套管之间，直到水泥浆达到指定的高度；向内层套管内和外层套管外灌水，一直将压力容器灌满；在内层套管内垂直、同心地安置声波测量仪器；连接加温电源线路和所有温度、压力传感器与声波测量电路，并接通电源；对压力容器进行加温，等到温度接近给定值时，对压力容器内部泵入液体，将液压提高到给定值；每隔一定时间进行一次声波测量，并且在水泥达到了给定的强度时，再进行一次声波测量；当系统进入胶结强度测试阶段时，进行胶结强度测试，测试完毕后，最后一次进行声波测量。

主权项

1、一种水泥环界面剪切超声测试方法，采用水泥环界面剪切超声测试仪，该测试仪包括：油箱、油泵和压力容器，油箱和油泵通过管路相连接；在压力容器的上部设置有上盖，上盖设置有上盖通孔；所述压力容器的内部设置有外层套管，在外层套管的内部设置有内层套管，内层套管的高度低于外层套管；所述压力容器的下部设置有活塞，活塞的上部和内层套管的下部相接触；所述活塞的下部设置有推力油缸，活塞通过推力油缸获得向上的推力；所述推力油缸在侧边设置有推力油缸孔，通过管路将该推力油缸孔和油泵相连接；所述压力容器在侧壁的上部设置有加压孔，通过管路将该加压孔和油泵相连接；所述内层套管的内部设置有声波测量仪器，声波测量仪器通过线路和计算机相连接，所述油泵通过计算机获得控制信号；所述测试方法包括如下步骤：(1)将按比例配置的水泥浆注入内层套管和外层套管之间，直到水泥浆达到指定的高度；(2)在环空水泥顶面放置薄层隔板，防止其上的水与水泥浆混合；(3)向内层套管内和外层套管外灌水，一直将压力容器灌满；(4)在内层套管内垂直、同心地安置声波测量仪器；(5)盖紧压力容器的上盖，通过上盖的上盖通孔继续向压力容器中灌水，直到把压力容器顶部的空气都排尽；(6)连接加温电源线路和所有温度、压力传感器与声波测量电路，并接通电源；(7)启动计算机；(8)对压力容器进行加温，等到温度接近给定值时，对压力容器内部泵入液体，将液压提高到给定值；(9)第一次声波测量，测量的参数包括套管波到时、E1峰幅度、E2峰幅度或者E3峰幅度；(10)水泥浆进入恒温恒压养护阶段，计算机自动控制压力容器内部的温度和液压力，温度的控制方式是：分别在压力容器的上、中、下三个位置装上温度传感器，再利用程控加热方式使压力容器内的最大温差小于2℃，并且各点温度与目标养护温度的差别小于2℃；液压力的控制方式是：当液压力在目标养护压力基础上再下降100psi时，启动压力容器的液压泵加压，一直加到目标养护压力为止；当液压力在目标养护压力基础上上升100psi时，启动压力容器的电磁阀门泄压，一直泄到目标养护压力为止；(11)每隔一定时间进行一次声波测量，并且在水泥达到了给定的强度时，再进行一次声波测量；(12)当系统进入胶结强度测试阶段时，进行胶结强度测试，测试完毕后，再一次进行声波测量；(13)分析得到的参数和实时记录曲线，所述分析的数据包括：界面剪切强度、养护时间或者声波衰减率；(14)压力容器泄压，加温、液压和声波测量系统断电；(15)按计算机ESC键，退回到主菜单；(16)等压力容器温度降低到可以操作的时候，打开压力容器，取出声波测量仪器，取出经水泥固结的内、外层套管；(17)清除压力容器中的水和水泥碎屑；(18)压力容器冷却；(19)单轴水泥抗压强度试验；(20)准备下一个水泥环胶结和声波响应实验。