1.一种水泥环结构完整性力学实验装置,其特征在于:这种水泥环结构完整性力学实验装置由水泥环养护模具(36)和三轴应力养护釜构成,水泥环养护模具设置在三轴应力养护釜的内腔(24)中;
水泥环养护模具(36)包括可调偏心上法兰盖(2)、模拟井壁(4)、模拟井壁外护筒(3)、套管(1)、可调偏心下法兰盘(8),模拟井壁外护筒(3)套在模拟井壁(4)外,模拟井壁外护筒(3)两端均带有翼缘,模拟井壁外护筒(3)固定在可调偏心上法兰盖(2)与可调偏心下法兰盘(8)之间,套筒(1)插入到模拟井壁(4)内并与可调偏心下法兰盘(8)固定连接,模拟井壁(4)与套管(1)之间充满水泥浆;模拟井壁(4)的内外壁上均设置有应变片(9),应变片(9)与数据传输线(10)连接;
三轴应力养护釜包括筒形容器(28)、围压油缸(16)、油缸活塞(15)、轴压活塞(14)、围压活塞(21)、环形发热元件(25)、电极(31),筒形容器(28)内设置有围压活塞(21),围压油缸(16)座在筒形容器(28)上端面上,垫块(13)压置在围压活塞(21)上端面,油缸活塞(15)下端扣在垫块(13)上,油缸活塞(15)上部从围压油缸(16)中穿出,轴压活塞(14)穿过油缸活塞(15)后插入围压活塞(21)中,围压油缸(16)与油缸活塞(15)之间设置有硅油腔(17),轴压传感器(12)连接轴压活塞(14),轴压传感器(12)上端设置压机上盘(11);筒形容器(28)内部设置环形发热元件(25),围压活塞(21)与环形发热元件(25)之间设置有Cu环(23),环形发热元件(25)下端面压置在电极(31)上,Cu环(23)、环形发热元件(25)、电极(31)围成内腔(24),环形发热元件(25)连接热电偶(29);电极(31)下端插入电极座(33)中,电极座(33)中装有液态金属(32),电极座(33)坐在压机下盘(35)上。
2.根据权利要求1所述的水泥环结构完整性力学实验装置,其特征在于:所述的轴压活塞(14)与轴压传感器(12)通过另外一块垫块(13)连接,该垫块(13)下端面具有内凹的弧形面,轴压活塞(14)上端面为向上凸起的弧形面,轴压活塞(14)顶在垫块(13)下,垫块(13)上端面安装着轴压传感器(12)。
3.根据权利要求2所述的水泥环结构完整性力学实验装置,其特征在于:所述的Cu环(23)与围压活塞(21)之间还设置有Pb环(22)。
4.根据权利要求3所述的水泥环结构完整性力学实验装置,其特征在于:所述的环形发热元件(25)与筒形容器(28)之间设置有保温层,筒形容器(28)外部环绕冷却装置(27)。
5.根据权利要求4所述的水泥环结构完整性力学实验装置,其特征在于:所述的围压油缸(16)与油缸活塞(15)接合处设置密封环(20)。