CN212748586U - 一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，包括釜盖、套管上盖、套管、水泥环、橡胶管、金属套、釜体环空、釜体、套管下盖、验窜注气口、套管底部入口、釜体排水口、验窜进气口、热电偶、釜体进水口、窜气出口、套管上盖排气口。所述釜体内，套管、水泥环、橡胶管、金属套、釜体环空由内至外依次安装，套管上盖盖在套管及水泥环的顶部，窜气出口设置于套管上盖内部，窜气出口一端对应水泥环，另一端连通套管上盖中部通孔，套管上盖中部通孔内设有套管上盖排气口，釜盖盖合在釜体上。本实用新型用于模拟地层高温高压环境下，测试套管内部在交变载荷下对固井水泥环完整性的影响。

Description

一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置

技术领域

本实用新型属于油气勘探技术领域，尤其涉及一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置。

背景技术

在钻完井及后续生产过程中，如果水泥环完整性严重失效，将影响井筒安全、开发产能及环境污染。在套管高内压作业下，必然会对水泥环完整性造成一定程度上的破坏，严重时会造成井口环空带压，影响油气井寿命。现阶段对水泥环的完整性的研究主要集中在理论模型及有限元模拟的分析，而通过室内试验模拟装置进行研究分析较少，考虑实验因素也较单一。

因此，需要一套相对完善的测试套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，进行套管内压影响水泥环完整性的实验研究及理论计算模型的验证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种测量套管的装置，用于模拟地层高温高压环境下，测试均匀载荷和非均匀载荷下固井水泥环卸载能力对套管抗外挤能力的影响。

本实用新型采用如下技术方案：

一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，包括釜盖、套管上盖、套管、水泥环、橡胶管、金属套、釜体环空、釜体、套管下盖、验窜注气口、套管底部入口、釜体排水口、验窜进气口、热电偶、釜体进水口、窜气出口、套管上盖排气口。

釜体环空进口阀、釜体压力表、气动液体增压泵、进水阀、增压阀Ⅰ、泄压阀、泄压泵、高压释放阀、套管阀、釜体环空出口阀、验窜出口阀、密封水箱、电子天平、压力释放阀、测压进口阀、验窜压力表、验窜压力调节器、气体气动增压泵、增压阀Ⅱ。

所述釜体内，套管、水泥环、橡胶管、金属套、釜体环空由内至外依次安装，套管上盖盖在套管及水泥环的顶部，窜气出口设置于套管上盖内部，窜气出口一端对应水泥环，另一端连通套管上盖中部通孔，套管上盖中部通孔内设有套管上盖排气口，釜盖盖合在釜体上。

釜体侧壁上从上至下依次设置有釜体进水口、热电偶、釜体排水口。

套管下盖安装在套管及水泥环的底部，验窜进气口设置在套管下盖内部，其一端与水泥环对应，另一端设置在釜体底部、内壁上，釜体底壁内设置有验窜注气口，套管下盖的中部通孔内设有套管底部入口。

套管上盖排气口与连接管a一端相连，连接管a另一端与验窜出口阀一端相连，验窜出口阀另一端与连接管b一端相连，连接管b另一端安装在密封水箱的一端，密封水箱的另一端与连接管c的一端相连，连接管c的另一端与电子天平相连接。

釜体上的釜体进水口与连接管d一端相连，连接管d另一端与釜体环空进口阀相连，釜体环空进口阀另一端与连接管e一端相连，连接管e分别与连接管(f、g)相连，连接管g的另一端与泄压泵的一端相连，连接管e另一端安装在气动气体增压泵上，气体增压泵的第二端通过连接管h与水源相接，进水阀安装在连接管h上，气体增压泵的第三端与连接管i一端相连，连接管i另一端与增压阀Ⅰ一端相连。

釜体排水口通过连接管j与釜体环空出口阀一端相连，釜体环空出口阀另一端与连接管k相连，套管底部入口通过连接管l与套管阀一端相连，套管阀另一端与连接管m一端相连，连接管m与连接管(f、k)另一端相连，连接管m的另一端与高压释放阀的一端相连，高压释放阀的另一端与连接管n相连，连接管n与连接管o一端相连，连接管o另一端与泄压泵的第二端相连，连接管n 的另一端为排水口，泄压泵的第三端与连接管p相连，连接管p的另一端与泄压阀的一端相连，泄压阀的另一端与连接管q相连，连接管q与连接管r相连，连接管r一端连接增压阀Ⅰ一端。

验窜注气口通过连接管s与压力释放阀一端、测压进口阀一端相连，测压进口阀另一端连接连接管t一端，连接管t另一端与验窜压力调节器相连，验窜压力表安装在连接管t上，验窜压力调节器另一端与连接管u一端相连，连接管u另一端与气体气动增压泵一端相连，气体气动增压泵第二端通过连接管v 与氮气源相连，气体气动增压泵第三端与连接管w一端相连，连接管w另一端与增压阀Ⅱ一端相连，增压阀Ⅱ另一端与连接管x一端相连，连接管x与连接管r相连，连接管x另一端为空气源。

进一步的技术方案是，釜盖中部为圆孔，中部的圆孔与套管上盖中部通孔的壁体配合，覆盖底面与套管上盖下部顶面、橡胶管顶面、金属套顶面、釜体环空顶面配合。用于在顶部检测是否有气体通过套管-水泥环胶结面、水泥环- 橡胶胶结面及水泥环内部缝隙窜出，以此判断水泥环完整性是否受到破坏。

进一步的技术方案是，套管下盖下部壁体与釜体底部壁体相配合，套管下盖的中部壁体底面与釜体底部内壁配合，套管下盖的中部壁体侧面与橡胶管侧面配合，套管下盖中部壁体顶面与套管底面及水泥环底面配合。用于向水泥环通入带压气体，验证水泥环完整性。

并且测量套管内压的方法，包括以下步骤：

步骤1.将套管、橡胶管、金属套、套管上盖、套管下盖、底部密封橡胶圈按照从里至外的方式组合安装，确保密封性完好，组合后，将其掉入釜体内，将配置好的水泥浆经过套管上盖中的水泥浆注口注入套管与橡胶管组成的夹层中，一次安装顶部密封圈橡胶圈和盖上釜盖1。

步骤2.经釜体进水口向釜体内注水，当注入水充满釜体与金属套形成的空间后，通过热电偶将水温升至相应的工作温度，温度与压力可通过程序设置调节到目标温度和压力。养护水泥环至目标时间，使水泥在套管与橡胶管形成的夹层中养护成水泥环。因升温过程釜体压力不断增加，因此需要将泄压泵打开，及时卸去压力。

步骤3.水泥成环后，打开高压释放阀，待釜体压力释放后，打开釜体的套管阀，将釜体内的水排完后，接着打开套管内的进水阀，水漫后会从套管上盖溢出，此时旋紧套管上盖丝堵。接好套管下盖增压管路，设置压裂程序，通过对套管内不断加压降压，达到模拟压裂作业的效果。压裂结束后，将套管内压力排出，并将套管内水排尽。

步骤4.连接套管上盖排气口，打开验窜出口阀，此时氮气会从验窜出口阀内溢出，若水泥环胶结质量发生破坏或水泥环破碎，气体会从套管上盖的套管排气口溢出，通过排水量的多少，可以知道有多少气体溢出。通过比较单位时间内气体量的大小，可以得知水泥环的胶结程度以及水泥环破碎的程度。

进一步的技术方案是，依次按照套管下盖的中心与套管下盖中部通孔的中心同心度分别为30％，67％，100％进行设计，用于测试套管内压。

测量套管内压的方法包括三个部分：

一.水泥环养护流程：

组装好实验模具，即套管下盖，套管，橡胶管，以及金属套(双半圆缸套)。注意说明一点是，套管下盖为了满足现场的需求，共设计了三种不同居中度(通过安装不同套管上下盖模具，改变套管不同位置，达到不同居中度)，分别为居中度100％，居中度67％以及居中度30％。组装好养护模具后，通过吊机掉入釜体内。将水泥浆倒入套管与橡胶管的环空中，倒满后，盖上套管上盖。再将釜盖盖住，此时向釜体内注入水，水满后，可设置釜体的温度及釜体的压力，待养护完成。

二.压裂实验

1.压裂水开关，将水注入套管内，水满后会从套管上盖溢出，此时旋紧套管上盖丝堵。

2.接好套管下盖增压管路，设置压裂程序，通过对套管3内不断加压和降压，达到模拟压裂的作用。

3.压裂结束后，将套管内压力排出，并将套管内水排尽。

三.验窜实验

1.连接套管上盖排气接口，打开窜气阀，此时氮气会从窜气阀内溢出，若水泥环胶结质量发生破坏或水泥环破碎，气体会从套管上盖的排气接口溢出，通过排水量的多少，可以知道有多少气体溢出。比较气体量的大小，可以得知水泥环的胶结程度以及水泥环破碎的程度。

本实用新型的有益效果：

套管在多次体积压力压裂作用下，经历多次内压作用后，其抗内压能力与抗外挤能力可能降低。可知增产作用会对套管内部产生交变内压。有可能破坏水泥环完整性导致套管的抗挤压能力下降。其主要功能是测定不同居中度水泥环在交变内压作用下的物理性质。同时可以测试水泥环胶结程度以及是否发生气窜。

本实用新型通过对套管内反复加压泄压，从而达到模拟地层压裂的作用。在反复加压泄压的过程中，套管会发生变形，从而会影响到水泥环，水泥环可能会出现胶结被破坏或者发生破碎的现象。此时对套管水泥环下部通气，通过出气量的大小来判断水泥环胶结程度的好坏以及水泥环是否发生破碎。

附图说明

图1为本实用新型的釜体装置内部结构示意图；

图2为本实用新型管路原理图；

图3为养护过程管线分路原理图；

图4为内压过程管线分路原理图；

图5为验窜过程管线分路原理图。

图中：1-釜盖、2-套管上盖、3-套管、4-水泥环、5-橡胶管、6-金属套、 7-釜体环空、8-釜体、9-套管下盖、10-验窜注气口、11-套管底部入口、12-釜体排水口、13-验窜进气口、14-热电偶、15-釜体进水口、16-窜气出口、17-套管上盖排气口；

18-釜体环空进口阀、19-釜体压力表、20-气动液体增压泵、21-进水阀、 22-增压阀Ⅰ、23-泄压阀、24-泄压泵、25-高压释放阀、26-套管阀、27-釜体环空出口阀、28-验窜出口阀、29-密封水箱、30-电子天平、31-压力释放阀、 32-测压进口阀、33-验窜压力表、34-验窜压力调节器、35-气体气动增压泵、 36-增压阀Ⅱ。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实用新型的一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，包括釜盖1、套管上盖2、套管3、水泥环4、橡胶管5、金属套6、釜体环空7、釜体8、套管下盖9、验窜注气口10、套管底部入口11、釜体排水口 12、验窜进气口13、热电偶14、釜体进水口15、窜气出口16、套管上盖排气口17。

釜体环空进口阀18、釜体压力表19、气动液体增压泵20、进水阀21、增压阀Ⅰ22、泄压阀23、泄压泵24、高压释放阀25、套管阀26、釜体环空出口阀27、验窜出口阀28、密封水箱29、电子天平30、压力释放阀31、测压进口阀32、验窜压力表33、验窜压力调节器34、气体气动增压泵35、增压阀Ⅱ36。

所述釜体8内，由内至外依次安装套管3、水泥环4、橡胶管5、金属套6、釜体环空7，套管上盖2盖在套管3及水泥环4的顶部，窜气出口16设置于套管上盖2内部，窜气出口16一端对应水泥环4，另一端连通套管上盖2中部通孔，套管上盖2中部通孔内设有套管上盖排气口17，釜盖1盖合在釜体1上，釜盖1中部具有圆孔，中部的圆孔与套管上盖2中部通孔的侧面壁体配合，底面与套管上盖2下部顶面、橡胶管5顶面、金属套6顶面、釜体环空7顶面配合。

釜体8侧壁上从上至下依次设置有釜体进水口15、热电偶14、釜体排水口 12。

套管下盖9安装在套管3及水泥环4的底部，验窜进气口13设置在套管下盖9内部，其一端与水泥环4对应，另一端设置在釜体底部、内壁上，并靠近釜体底部、内壁内设置的验窜注气口10，套管下盖9的中部通孔设有套管底部入口11，套管下盖2下部壁体与釜体8底部壁体相配合，套管下盖9的中部壁体底面与釜体底部内壁配合，套管下盖9的中部壁体侧面与橡胶管5侧面配合，套管下盖9中部壁体顶面与套管3底面及水泥环4底面配合。

套管上盖排气口17与连接管a一端相连，连接管a另一端与验窜出口阀28 一端相连，验窜出口阀28另一端与连接管b一端相连，连接管b另一端安装在密封水箱29的一端，密封水箱29的另一端与连接管c的一端相连，连接管c 的另一端与电子天平30相连接。

釜体8上的釜体进水口15与连接管d一端相连，连接管d另一端与釜体环空进口阀18相连，釜体环空进口阀18另一端与连接管e一端相连，连接管e 分别与连接管(f、g)相连，连接管g的另一端与泄压泵24的一端相连，连接管e另一端安装在气动气体增压泵20上，釜体压力表19安装在连接管e上，气体增压泵20的第二端通过连接管h与水源相接，进水阀21安装在连接管h 上，气体增压泵20的第三端与连接管i一端相连，连接管i另一端与增压阀Ⅰ22一端相连。

釜体排水口12通过连接管j与釜体环空出口阀27一端相连，釜体环空出口阀27另一端与连接管k相连，套管底部入口11通过连接管l与套管阀26一端相连，套管阀26另一端与连接管m一端相连，连接管m与连接管(f、k)另一端相连，连接管m的另一端与高压释放阀25的一端相连，高压释放阀25的另一端与连接管n相连，连接管n与连接管o一端相连，连接管o另一端与泄压泵24的第二端相连，连接管n的另一端为排水口，泄压泵24的第三端与连接管p相连，连接管p的另一端与泄压阀23的一端相连，泄压阀23的另一端与连接管q相连，连接管q与连接管r相连，连接管r一端连接增压阀Ⅰ22一端。

验窜注气口10通过连接管s与压力释放阀31一端、测压进口阀32一端相连，测压进口阀32另一端连接连接管t一端，连接管t另一端与验窜压力调节器34相连，验窜压力表33安装在连接管t上，验窜压力调节器34另一端与连接管u一端相连，连接管u另一端与气体气动增压泵35一端相连，气体气动增压泵35第二端通过连接管v与氮气源相连，气体气动增压泵35第三端与连接管w一端相连，连接管w另一端与增压阀Ⅱ36一端相连，增压阀Ⅱ36另一端与连接管x一端相连，连接管x与连接管r相连，连接管x另一端为空气源。

测量套管内压的方法，包括以下步骤：

步骤1.将套管3、橡胶管5、金属套6、套管上盖2、套管下盖9、底部密封橡胶圈按照从里至外的方式组合安装，确保密封性完好，组合后，将其掉入釜体8内，将配置好的水泥浆经过套管上盖2中的水泥浆注口注入套管3与橡胶管5组成的夹层中，一次安装顶部密封圈橡胶圈和盖上釜盖1。

步骤2.经釜体进水口15向釜体8内注水，当注入水充满釜体8与金属套6 形成的空间后，通过热电偶14将水温升至相应的工作温度，温度与压力可通过程序设置调节到目标温度和压力。养护水泥环4至目标时间，使水泥在套管3 与橡胶管3形成的夹层中养护成水泥环4。因升温过程釜体8压力不断增加，因此需要将泄压泵24打开，及时卸去压力。

步骤3.水泥成环后，打开高压释放阀25，待釜体8压力释放后，打开釜体 8的套管阀26，将釜体8内的水排完后，接着打开套管3内的进水阀21，水漫后会从套管上盖2溢出，此时旋紧套管上盖2丝堵。接好套管下盖9增压管路，设置压裂程序，通过对套管内不断加压降压，达到模拟压裂作业的效果。压裂结束后，将套管3内压力排出，并将套管3内水排尽。

步骤4.连接套管上盖排气口17，打开验窜出口阀28，此时氮气会从验窜出口阀28内溢出，若水泥环胶结质量发生破坏或水泥环破碎，气体会从套管上盖 2的套管排气口17溢出，通过排水量的多少，可以知道有多少气体溢出。通过比较单位时间内气体量的大小，可以得知水泥环4的胶结程度以及水泥环4破碎的程度。

一.如图3所示，当测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置处于养护状态时，结构为：

釜体8的釜体进水口15通过连接管d与釜体环空进口阀18一端相连，釜体环空进口阀18另一端与连接管e一端相连，连接管e分别与连接管(f、g) 相连，连接管g的另一端与泄压泵24的一端相连，连接管e另一端安装在气动气体增压泵20上，釜体压力表19安装在连接管e上，气动气体增压泵20第二端通过连接管h与水源相连，进水阀21安装在连接管h上，气体增压泵20的第三端与连接管i一端相连，连接管i另一端与增压阀Ⅰ22一端相连。

釜体排水口12通过连接管j与釜体环空出口阀27一端相连，釜体环空出口阀27另一端与连接管k相连，连接管k的另一端与连接管m相连，连接管m与连接管f相连，连接管m另一端与高压释放阀25的一端相连，高压释放阀25 的另一端与连接管n相连，连接管n与连接管o一端相连，连接管o另一端与泄压泵24的第二端相连，连接管n的另一端为排水口，泄压泵24的第三端与连接管p相连，连接管p的另一端与泄压阀23的一端相连，泄压阀23的另一端与连接管q相连，连接管q与连接管r相连，连接管r与增压阀Ⅰ22的另一端相连，另一端接空气源。

养护过程：(操作前所有阀门均关闭)

步骤一：打开进水阀21、釜体环空进口阀18，将水注满釜体环空7；

步骤二：关闭进水阀21，打开增压阀Ⅰ22，气体通过气动液体增压泵20向釜体环空7加压，直到釜体压力表19所示压力达到设定压力，关闭增压阀Ⅰ22，为养护水泥环4提供模拟压力；

步骤三：通过设置热电偶14为釜体环空水加热，加热至设定温度，为养护水泥环4提供模拟压力；

步骤四：养护结束后，打开高压释放阀25、泄压阀23泄去釜体环空7养护高压，泄去压力后，关闭泄压阀23并打开釜体环空出口阀27，将釜体环空7中的水排出，养护过程结束。

二.如图4所示，当测量套管内的装置处于内压过程时：

釜体8底部的套管底部入口11一端安装连接管l，连接管Ⅰ另一端安装套管阀26，套管阀26另一端安装连接管m，连接管m与连接管f一端相连，连接管m另一端连接高压释放阀25，连接管f与连接管e相连，连接管e与连接管 g相连，连接管e另一端与气动液体增压泵20一端相连，釜体压力表19安装在连接管e上，气动液体增压泵20第二端与连接管h相连，连接管h另一端与进水阀21一端相连，进水阀21另一端连接水源。

气动液体增压泵20第三端与增压阀Ⅰ22一端相连，增压阀Ⅰ22另一端与连接管r相连。

高压释放阀25另一端与连接管n相连，连接管n与连接管o一端相连，连接管o另一端与泄压泵24第二端相连，连接管n另一端为排水口，泄压泵24 第三端与连接管p相连，连接管p另一端与泄压阀23相连，泄压阀23另一端与连接管q相连，连接管q另一端与连接管r相连，连接管r另一端为空气源。内压过程：(操作前所有阀门均关闭)

步骤一：打开进水阀21、套管阀26，向套管3内部注入水，直至套管上盖排气口17有水溢出，再使用丝堵将其堵死；

步骤二：关闭进水阀21，然后打开增压阀Ⅰ22，向套管3内增压，维持一段时间，再打开高压释放阀25、泄压阀23，泄出部分压力，并维持一段时间，以此对套管3进行反复增压泄压，来达到模拟内压的效果；

步骤三：试验结束后，泄去套管3全部压力，在排出套管3内部水。

三.如图5所示，当测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置处于验窜过程时：

套管上盖排气口17与连接管a一端相连，连接管a另一端与验窜出口阀28 一端相连，验窜出口阀28另一端与连接管b一端相连，连接管b另一端安装在密封水箱29的一端，密封水箱29的另一端与连接管c的一端相连，连接管c 的另一端与电子天平30相连接。

验窜注气口10通过连接管s与压力释放阀31一端、测压进口阀32一端相连，测压进口阀32另一端连接连接管t一端，连接管t另一端与验窜压力调节器34相连，验窜压力表33安装在连接管t上，验窜压力调节器34另一端与连接管u一端相连，连接管u另一端与气体气动增压泵35一端相连，气体气动增压泵35第二端通过连接管v与氮气源相连，气体气动增压泵35第三端与连接管w一端相连，连接管w另一端与增压阀Ⅱ36一端相连，增压阀Ⅱ36另一端与连接管x一端相连，连接管x另一端为空气源。

验窜过程：(操作前所有阀门均关闭)

步骤一：打开测压进口阀32，向釜体验窜注气口10注入氮气；

步骤二：打开增压阀Ⅱ36，通过气体气动增压泵35向釜体验窜注气口10进行增压，再使用验窜压力调节器34进行设置验窜压力，直至验窜压力表33显示所需设定值；

步骤三：打开验窜出口阀28，窜出气体进入密封水箱29，水的排出量会被电子天平30收集并称重，以此可知道气体溢出量；

步骤四：验窜试验结束后，关闭氮气气源，拆卸釜体8，清除釜体8内试验样品并回收处理，并将整个设备清理干净。

实施例：

本实验设备可以用于测试套管不同交变内压下对水泥环的破坏程度，其可根据不同居中度、不同压裂压差、以及不同压裂次数的交变内压实验，并可设置实验对照组保证实验数据可靠性。

以套管居中度67％，考虑压差40MPa，压裂次数为20次的压裂实验为例。

1.水泥环养护：检查设备确保设备正常运作，各项开关处于关闭状态，并配置好实验所需水泥浆。将套管3、橡胶管5、金属套6、套管上盖2、套管下盖9、底部密封橡胶圈按照从里至外的方式组合安装，并将套管3对应至居中度为67％的位置，组合后，将其掉入釜体8内，再将配置好的水泥浆经过套管上盖 2中的水泥浆注口注入套管3与橡胶管5组成的夹层中，一次安装顶部密封圈橡胶圈和盖上釜盖1。经釜体进水口15向釜体8内注水，当注入水充满釜体8与金属套6形成的空间后，通过热电偶14将水温升至90℃的工作温度，温度与压力可通过程序设置调节到目标温度90℃和压力20.7MPa。养护水泥环4至目标时间，使水泥在套管3与橡胶管3形成的夹层中养护成水泥环4。因升温过程釜体8压力不断增加，因此需要将泄压泵24打开，及时卸去压力。

2.压裂实验：水泥养护成环后，打开高压释放阀25，待釜体8压力释放后，打开釜体8的套管阀26，将釜体内的水排完后，接着打开套管3内的进水阀21，水漫后会从套管上盖2溢出，此时旋紧套管上盖2丝堵。接好套管下盖9增压管路，设置压裂程序，通过对套管内不断加压降压，使其压差达到本次实验要求40MPa，并进行实验所需20次的加压降压过程。压裂结束后，将套管3内压力排出，并将套管3内水排尽。水泥环试件在整个实验结束后取出。

3.验窜实验：连接套管上盖排气口17，打开验窜出口阀28，通过电子天平 16测量密封水箱15的排水量，则可知道气体通过水泥环裂缝从套管上盖2的套管排气口17溢出量。通过比较单位时间内气体量的大小，可以得知水泥环4的胶结程度以及水泥环4破碎的程度。在实验结束后，取出水泥环组件，发现水泥环发生纵向开裂，胶结完全破坏，可得出气体溢出量越大破坏越严重。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，包括釜盖、套管上盖、套管、水泥环、橡胶管、金属套、釜体环空、釜体、套管下盖、验窜注气口、套管底部入口、釜体排水口、验窜进气口、热电偶、釜体进水口、窜气出口、套管上盖排气口；

釜体环空进口阀、釜体压力表、气动液体增压泵、进水阀、增压阀Ⅰ、泄压阀、泄压泵、高压释放阀、套管阀、釜体环空出口阀、验窜出口阀、密封水箱、电子天平、压力释放阀、测压进口阀、验窜压力表、验窜压力调节器、气体气动增压泵、增压阀Ⅱ，其特征在于；

所述釜体内，套管、水泥环、橡胶管、金属套、釜体环空由内至外依次安装，套管上盖盖在套管及水泥环的顶部，窜气出口设置于套管上盖内部，窜气出口一端对应水泥环，另一端连通套管上盖中部通孔，套管上盖中部通孔内设有套管上盖排气口，釜盖盖合在釜体上；

釜体侧壁上从上至下依次设置有釜体进水口、热电偶、釜体排水口；

套管下盖安装在套管及水泥环的底部，验窜进气口设置在套管下盖内部，其一端与水泥环对应，另一端设置在釜体底部、内壁上，釜体底壁内设置有验窜注气口，套管下盖的中部通孔内设有套管底部入口；

套管上盖排气口与连接管a一端相连，连接管a另一端与验窜出口阀一端相连，验窜出口阀另一端与连接管b一端相连，连接管b另一端安装在密封水箱的一端，密封水箱的另一端与连接管c的一端相连，连接管c的另一端与电子天平相连接；

釜体上的釜体进水口与连接管d一端相连，连接管d另一端与釜体环空进口阀相连，釜体环空进口阀另一端与连接管e一端相连，连接管e分别与连接管(f、g)相连，连接管g的另一端与泄压泵的一端相连，连接管e另一端安装在气动气体增压泵上，气体增压泵的第二端通过连接管h与水源相接，进水阀安装在连接管h上，气体增压泵的第三端与连接管i一端相连，连接管i另一端与增压阀Ⅰ一端相连；

釜体排水口通过连接管j与釜体环空出口阀一端相连，釜体环空出口阀另一端与连接管k相连，套管底部入口通过连接管l与套管阀一端相连，套管阀另一端与连接管m一端相连，连接管m与连接管(f、k)另一端相连，连接管m的另一端与高压释放阀的一端相连，高压释放阀的另一端与连接管n相连，连接管n与连接管o一端相连，连接管o另一端与泄压泵的第二端相连，连接管n 的另一端为排水口，泄压泵的第三端与连接管p相连，连接管p的另一端与泄压阀的一端相连，泄压阀的另一端与连接管q相连，连接管q与连接管r相连，连接管r一端连接增压阀Ⅰ一端；

验窜注气口通过连接管s与压力释放阀一端、测压进口阀一端相连，测压进口阀另一端连接连接管t一端，连接管t另一端与验窜压力调节器相连，验窜压力表安装在连接管t上，验窜压力调节器另一端与连接管u一端相连，连接管u另一端与气体气动增压泵一端相连，气体气动增压泵第二端通过连接管v与氮气源相连，气体气动增压泵第三端与连接管w一端相连，连接管w另一端与增压阀Ⅱ一端相连，增压阀Ⅱ另一端与连接管x一端相连，连接管x与连接管r相连，连接管x另一端为空气源。

2.根据权利要求1所述的测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，其特征在于，釜盖中部为圆孔，中部的圆孔与套管上盖中部通孔的壁体配合，覆盖底面与套管上盖下部顶面、橡胶管顶面、金属套顶面、釜体环空顶面配合。

3.根据权利要求1所述的测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，其特征在于，套管下盖下部壁体与釜体底部壁体相配合，套管下盖的中部壁体底面与釜体底部内壁配合，套管下盖的中部壁体侧面与橡胶管侧面配合，套管下盖中部壁体顶面与套管底面及水泥环底面配合。

4.根据权利要求1所述的测量套管交变内压破坏水泥环完整性的装置，其特征在于，依次按照套管下盖的中心与套管下盖中部通孔的中心同心度分别为30％，67％，100％进行设计。

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