1.固井水泥漿水侵模擬評價儀,主要由釜體(2)、水浴鍋(24)、中間容器(14)、氮氣源(15)組成,其特征在于,所述釜體(2)位于水浴鍋(24)中,釜體上部有釜體頂蓋A(1-1)和釜體頂蓋B(1-2),下部有釜體底蓋(3);所述釜體內部,由外向內依次有水泥漿(11)、模擬巖心(10),所述模擬巖心(10)中心有一個豎直方向不通透的孔;所述釜體頂蓋A(1-1)有進水口(4),釜體頂蓋B(1-2)有注氣口(20),釜體頂蓋A通過進水口(4)連接中間容器(14)、氮氣源(15),釜體頂蓋B通過注氣口(20)連接氮氣源(15);所述釜體底蓋(3)有2個水泥漿注入口(5)、(7)和出氣口(6)。
2.如權利要求1所述的固井水泥漿水侵模擬評價儀,其特征在于,所述釜體(2)中部有兩圈泄壓螺絲(8)、(9)。
3.如權利要求1所述的固井水泥漿水侵模擬評價儀,其特征在于,所述模擬巖心(10)上下部均有石墨墊環。
4.如權利要求1所述的固井水泥漿水侵模擬評價儀,其特征在于,所述釜體頂蓋A(1-1)、釜體頂蓋B(1-2)、釜體底蓋(3)與釜體(2)均是絲扣連接并墊有密封圈。
5.利用權利要求1、2、3或4所述的評價儀對固井水泥漿進行水侵模擬評價的方法,依次包括以下步驟:
(1)將模擬巖心飽和水后,放在釜體頂蓋A的卡槽上,再放入釜體,將釜體底蓋蓋好,將其倒置,通過釜體底蓋的水泥漿注入口向釜體內注入水泥漿,直至水泥漿從釜體底蓋的另一注入口冒出時為止,將水泥漿注入口螺絲擰緊,然后將釜體放入水浴鍋中加熱,將溫度設定為井下實際溫度T1;
(2)中間容器內裝有水,通過氮氣源給水以恒定壓力P1,通過釜體頂蓋A的進水口向模擬巖心內注水,同時調節泄壓螺絲使釜體內部的水泥漿有一定的流動空間,模擬巖心中的水會滲透到水泥漿與模擬巖心的膠結界面;
(3)水泥漿凝固后,關閉氮氣源,將釜體頂蓋A取下換上釜體頂蓋B,將釜體底蓋上的出氣口旋開;將釜體頂蓋B的注氣口連接到氮氣源上,打開氮氣源,逐漸加壓,直至從出氣口能感覺到氣流為止,記下此時壓力表的讀數P2,即模擬巖心與水泥漿接觸面的竄通壓力;
(4)測出模擬巖心與水泥漿接觸面的膠結力F1,從而計算出模擬巖心與水泥漿接觸面的膠結強度;
(5)膠結強度越大、竄通壓力越大,說明該水泥漿體系抗水侵能力越好,反之越差。