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专利号: 2018106392673
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.超临界二氧化碳压裂水泥胶结面致裂实验设备的方法,它包括密封盖(1)、上垫块(2)、套管(3)、下垫板(4)和支撑底座(5);

所述的密封盖(1)和支撑底座(5)之间设置有套管(3),所述的下垫板(4)与套管(3)均为圆柱状,所述的下垫板(4)与套管(3)的直径相同;

其特征在于:它包括如下步骤;

A:预先将水泥注入到套管(3)内,待所述的套管(3)内的水泥达到凝期后,在所述的套管(3)的上下两端分别设置有密封盖(1)和支撑底座(5),所述的密封盖(1)和套管(3)之间设置有上垫块(2),所述的套管(3)和支撑底座(5)之间设置有下垫板(4),所述的密封盖(1)和上垫块(2)中间设置有相互贯通的进气口(1.1),所述的套管(3)、下垫板(4)与支撑底座(5)之间设置有空腔(6);

接着在所述的套管(3)的两侧加上恒定的围压下,在所述的密封盖(1)的上方加上恒定的轴压,对所述的套管(3)和水泥试样经过上方设置的进气口(1.1)内注入二氧化碳,保持温度压力不变,持续一定时间,利用轴压测得胶结面剪切强度变化;

①、在所述的套管(3)里注入固井水泥,养护,制作多个试样;

②、将制作好的若干个套管(3)的试样的上下两端设置有上垫块(2)和下垫板(4)上放入压机,通入超临界二氧化碳,逐渐升高温度到指定温度,保持稳定一段时间;

③、启动轴压,观察轴压变化,在轴压突降时停止,测得剪切强度;

④、将所述的套管(3)试样连通上垫块(2)和下垫板(4)放入压机,不通入二氧化碳,逐渐升高温度到指定温度,保持稳定一段时间;

⑤、启动轴压,观察轴压变化,在轴压突降时停止;测得剪切强度;

⑥、对比考虑二氧化碳和不考虑二氧化碳影响的剪切强度,计算强度变化率;

B:在保持围压恒定的情况下,将超临界二氧化碳注入作为轴压的传压介质,检测砂岩和水泥试样胶结面剪切强度变化;

在保持围压恒定的情况下,对水泥和砂岩试样注入二氧化碳,保持温度压力不变,持续一定时间,利用轴压检测胶结面强度变化;

I:制作若干个砂岩试样后,将所述的砂岩试样放入到套管(3)内,在所述的套管(3)和砂岩试样之间的空隙注入固井水泥,养护;

II:将制作而成的砂岩试样的上端和下端分别连通上垫块(2)和下垫板(4),并同时使用压机加压,通入二氧化碳,逐渐升高温度到指定温度,保持稳定一段时间;

III:启动轴压,观察轴压变化,在轴压突降时停止;测得剪切强度;

IV:将制作而成的砂岩试样的上端和下端分别连通上垫块(2)和下垫板(4),并同时使用压机加压,不通入二氧化碳,逐渐升高温度到指定温度,保持稳定一段时间;

V:启动轴压,观察轴压变化,在轴压突降时停止;测得剪切强度;

VI:对比考虑二氧化碳和不考虑二氧化碳影响的剪切强度,计算强度变化率。