[发明专利]一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的装置，包括分析控制单元，温度控制单元，离子测量单元，液面控制单元；本发明还公开了一种利用所述装置区分基质孔隙与微裂缝特征的方法，本发明的装置采用液面控制单元和温度控制单元可有效地控制密闭容器内液体的蒸发量和温度对离子扩散的影响，并且通过离子测量单元实时测量不同粒径的页岩颗粒在混合液中的电导率变化；本发明根据测得的电导率随时间的变化可以有效地评价页岩基质孔隙与微裂缝的特征。本发明为页岩储层孔隙结构分析提供了新的实验测试技术和方法，在页岩储层评价、产能预测和压后评估等领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于岩石物理技术领域，具体涉及一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的装置及其方法。

背景技术

页岩气是一种储量巨大、清洁的非常规油气资源，已经成为我国重要战略能源之一。页岩储层具有双孔双介质特点，同时发育基质孔隙和微裂缝，孔隙结构较为复杂，为页岩储层评价工作带来了困难。同时，基质孔隙和微裂缝对页岩气的赋存和渗流影响存在明显不同，有必要分别进行研究。然而，尚没有方法能够准确区分基质孔隙和微裂缝的特征。页岩气井压裂后返出液的盐度较高，这与页岩储层盐离子向压裂液中的自发扩散有关。研究发现盐离子的扩散过程能够很好的反映页岩内部的微观孔隙结构信息。因此，本发明基于页岩层盐离子扩散实验建立一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝特征的实验装置及其方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的装置，所述装置可有效地控制密闭容器内液体的蒸发量和温度对离子扩散的影响，实时测量页岩颗粒在混合液中的电导率变化，根据不同粒径的页岩颗粒电导率的曲线形态，评价页岩基质孔隙与微裂缝的特征。

本发明的第二个目的在于提供一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的方法，所述方法具有操作简单、快速且准确的特点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的装置，包括

温度控制单元，用于控制实验过程温度的恒定；包括恒温室，以及设置在所述恒温室内的恒温槽和温度传感器；

离子测量单元，包括位于所述恒温槽内且盛有样品混合液的密闭容器，以及测量所述样品混合液电导率的电导仪；所述温度传感器位于所述密闭容器内；

液面控制单元，设置在所述恒温槽内，用于调节所述密闭容器中样品混合液的体积，包括连接至所述密闭容器下端的刻度管，以及设置在所述刻度管和所述密闭容器连接处的滤网；

分析控制单元，设置在所述恒温室外，用于处理所述电导仪和所述温度传感器的数据，以便用户获取实验结果。

优选地，所述电导仪和所述温度传感器的下端分别穿过所述密闭容器的顶部且伸入所述样品混合液内，上端分别延伸至密闭容器外且通过导线连接所述分析控制单元。

优选地，为了加快页岩颗粒中盐离子的扩散，所述密闭容器中设置有用于搅拌样品混合液的磁力搅拌器。

优选地，为了更好模拟深度在2000-3000m以内的页岩地层与压裂液接触后的盐度变化，所述恒温室的温度为0℃～80℃，且所述恒温槽与所述恒温室温度相同。

优选地，所述密闭容器的体积为250-350mL，。

一种区分页岩储层基质孔隙与微裂缝的方法，包括如下步骤：

1)将页岩样品粉碎成颗粒，然后将所述颗粒用不同的筛子进行筛分，得不同粒径的样品颗粒；

2)将所述不同粒径的样品颗粒分别烘干，使其质量不再发生变化；