油气井水泥环密封完整性评价装置:
1、装置组成
水泥环密封完整性评价装置由模拟井筒、压力控制系统、温度控制系统、窜流检测系统、采集控制系统和脱模系统组成,评价装置示意图如图 1 所示。

标引序号说明:
1——上密封端;2——井筒保温棉;3——外筒;4——下密封端;5——内筒;6——加热管;
7——冷却管;8——温度传感器;9——窜流孔;10——阀门;11——注入孔;12——加压孔;
13——水源;14——压力自动跟踪泵;15——温度控制器;16——空气压缩机;
17——压力传感器;18——压力控制器;19——流量计;20——减压阀;
21——高压源;22——干燥器;23——采集控制系统。
图 1 水泥环密封完整性评价装置示意图
2、模拟井筒
2.1 内筒
内筒采用与现场实际钢级和尺寸相同的套管,长度 1200mm。
2.2 外筒
外筒采用金属圆筒,内径与井眼尺寸相同,壁厚按照目的层岩石力学性能计算,长度 1200mm。
2.3 密封端
上密封端的气窜孔与环空连通;下密封端的流体注入孔与环空连通,加压孔与内筒连通。
3、压力控制系统
3.1 内压控制系统包括压力自动跟踪泵、压力传感器和高压管线。该系统通过下密封端与内筒连接,进行内筒加压和卸压。
3.2 环空压力控制系统包括压力自动跟踪泵、压力传感器和高压管线。该系统通过上密封端与环空连接,进行环空水泥浆加压养护。
3.3 压力控制范围:0MPa~120MPa。
4、温度控制系统
4.1 温度控制系统包括加热管、冷却管、温度传感器、温度控制器、井筒保温材料、冷却水源。
4.2 加热管、冷却管、温度传感器固定在下密封端。通过加热管加热内筒中的水,实现井筒的温度升高;冷却管与循环冷却水源连接,实现井筒温度降低。
4.3 温度控制范围:室温~180℃。
5、窜流检测系统
5.1 窜流检测系统包括注入孔、窜流孔、气体和液体流量计、高压源、压力控制器、流体管线。
5.2 气体流量计最大量程不小于 3000mL/min,液体流量计最大量程不小于 300mL/min。
6、采集控制系统
采集控制系统实时采集内筒压力、环空压力、温度、环空流体注入压力、环空流体注入流量及总注入量、窜流流量和总量。
7、脱模系统
脱模系统包括液压油缸、井筒支架、脱模垫块。液压油缸量程不小于 200t。