[发明专利]页岩裂缝吸水扩展实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及页岩裂缝扩展的测试装置，具体是一种页岩裂缝吸水扩展实验装置。

背景技术

页岩储层孔隙度较小、渗透率极低，气体在储层岩石中的赋存方式与状态多变，常规的两翼裂缝已经无法满足页岩气的开发要求，因此，必须探索新的压裂方式和工艺才能满足页岩气的经济高效开发要求。页岩储层天然裂缝和水平层理发育、岩石脆性大，力学参数各向异性强，压裂过程中天然裂缝附近的岩石可能发生剪切滑移和拉伸破坏形成复杂的体积裂缝。因此，需要发明一种设备，该设备能够快速、简便、经济地评价不同地层或同一地层不同位置的致密储层岩石的裂缝扩展情况。

发明内容

本发明提供了一种页岩裂缝吸水扩展实验装置，以达到快速、简便、经济地评价致密储层岩石的裂缝扩展情况的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种页岩裂缝吸水扩展实验装置，页岩裂缝吸水扩展实验装置包括：样品容器，具有用于容纳岩心样品的内腔，内腔设有向上贯穿样品容器的过孔，样品容器的侧壁设置有侧壁孔；加压容器，具有容液腔和加压活塞，容液腔与过孔导通，加压活塞设置在容液腔内并能够对容液腔内的液体加压；反应试剂容器，通过侧壁孔与内腔连通。

进一步地，样品容器下端为开口端，样品容器的下端设置有能拆卸的底盖，底盖上设置有用于加持岩心样品的加持元件。

进一步地，样品容器的上端设置有该过孔，该过孔处设置有用于与岩心样品密封连接的密封件，密封件沿该过孔的周向设置。

进一步地，加压容器还包括加压顶杆，加压顶杆的下端与加压活塞的上表面连接，加压顶杆的上端伸出至容液腔的外部。

进一步地，加压顶杆与加压活塞之间设置有用于测量压力大小的压力传感器。

进一步地，加压容器还包括环形底板，环形底板为加压容器的底部，环形底板与该过孔同轴连接，并且环形底板的内径与该过孔的直径相同。

进一步地，反应试剂容器通过连接管与侧壁孔连接，连接管上设置有阀门。

进一步地，该过孔的直径小于或者等于岩心样品的外径。

进一步地，样品容器与加压容器采用卡扣连接。

进一步地，样品容器为透明材料制成，页岩裂缝吸水扩展实验装置还包括监控组件，设置在样品容器外并能够监控和记录岩心样品的裂缝产生情况。

本发明的有益效果是，能够快速、简便、经济地评价不同地层或同一地层不同位置的致密储层岩石的裂缝扩展情况。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例页岩裂缝吸水扩展实验装置的三维结构示意图；

图2为本发明实施例页岩裂缝吸水扩展实验装置的剖视结构示意图。

图中附图标记：10、样品容器；11、内腔；12、侧壁孔；13、底盖；14、加持元件；15、密封件；20、加压容器；21、容液腔；22、加压活塞；23、加压顶杆；24、压力传感器；25、环形底板；30、反应试剂容器；31、连接管；32、阀门；90、岩心样品。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，一种页岩裂缝吸水扩展实验装置，页岩裂缝吸水扩展实验装置包括样品容器10、加压容器20和反应试剂容器30。样品容器10具有用于容纳岩心样品90的内腔11，内腔11设有向上贯穿样品容器10的过孔，样品容器10的侧壁设置有侧壁孔12。加压容器20具有容液腔21和加压活塞22，容液腔21与该过孔导通，加压活塞22设置在容液腔21内并能够对容液腔21内的液体加压。反应试剂容器30通过侧壁孔12与内腔11连通。页岩气属于低孔、低渗储层，90％的页岩气井需要经过压裂改造才能实现商业开采。为了取得好的储层压裂改造效果，避免盲目压裂，必须先对页岩气储层的可压性进行科学评价。这些研究都是从室内岩心分析方法所得到。本发明实施例通过对岩心进行加压，通过荧光反应(上述反应试剂容器30内液体与内腔11中液体反应产生荧光效果)间接的反应岩心所能承受的压力，来反映页岩的脆性指数，该方法能够快速、简便、经济地评价不同地层或同一地层不同位置的致密储层岩石的可压性情况。