[发明专利]监测高温板状油页岩压裂过程的试验方法及其装置

说明书

本发明公开了一种监测高温板状油页岩压裂过程的试验方法及其装置，该方法包括：获取板状岩石试件，其具有第一表面、第二表面和侧面；在第一表面钻取注液孔，在侧面钻取声发射探头安装孔；在加热岩石试件达到第一预设温度后，安装声发射探头；将岩石试件放入平板压裂仪器中；在侧面施加预定围压，在第一表面和第二表面施加预定压力；注入压裂液，获取第一表面的裂缝图像信息及岩石试件的声发射信号数据；利用第一表面的裂缝图像信息和声发射信号数据得到岩石试件裂缝的准确位置信息。本发明提供的监测高温板状油页岩压裂过程的试验方法及其装置，能在高温环境下进行板状岩石水力压裂物理模拟试验，从而探究高温下水力裂缝在岩石中的扩展机理。

技术领域

本发明涉及油气资源开发技术领域，特别涉及一种监测高温板状油页岩压裂过程的试验方法及其装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

页岩油气资源虽然开采难度比较大，但其储量丰富。随着常规油气资源的日益枯竭，页岩油气的开采得到重视。

油页岩只有在加热的情况下才会分解出页岩油和可燃气体，该加热的温度远高于正常条件下地层的温度。并且油页岩地层渗透性差，需要压裂改造才能实现生产，水力压裂技术是油气生产及地热开采过程中一种有效的增产措施。

因此常温或正常地层温度条件下水力裂缝在岩石中的扩展机理不足以解释裂缝在高温岩石中的扩展特征。因而迫切需要进行高温条件下油页岩水力压裂物理模拟试验，探究高温环境下水力裂缝在油页岩中的扩展机理。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种监测高温板状油页岩压裂过程的试验方法及其装置，以能够在高温环境下进行板状岩石水力压裂物理模拟试验，从而探究高温环境下水力裂缝在岩石中的扩展机理。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种监测高温板状油页岩压裂过程的试验方法，包括：

获取板状的岩石试件；所述岩石试件具有相对的第一表面和第二表面，以及位于所述第一表面和第二表面之间的侧面；所述第一表面和第二表面为互相平行的平面；

在所述岩石试件的第一表面钻取注液孔；所述注液孔从所述第一表面延伸至所述第二表面并将所述岩石试件贯通，在所述岩石试件的侧面钻取声发射探头安装孔；

加热所述岩石试件至第一预设温度；

将声发射探头安装至所述声发射探头安装孔中；

将所述岩石试件放入平板压裂仪器中，所述平板压裂仪器内的温度为所述第一预设温度；

在所述岩石试件的侧面施加预定围压，在所述岩石试件的第一表面和第二表面施加预定压力，所述预定压力小于所述预定围压；

从所述岩石试件的第二表面向所述注液孔注入压裂液，同时获取所述第一表面的裂缝图像信息，并利用所述声发射探头监测所述岩石试件的声发射信号数据，直至所述第一表面的裂缝到达所述第一表面边缘时停止注入压裂液；

利用所述裂缝图像信息得到所述第一表面裂缝的真实表面位置信息，以及利用所述声发射探头得到的声发射信号数据计算所述岩石试件裂缝的理论位置信息；

以所述第一表面裂缝的真实表面位置信息作为参照，对所述岩石试件裂缝的理论位置信息进行修正，得到所述岩石试件裂缝的准确位置信息，完善对裂缝扩展机理的分析。