缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置及其方法，其涉及石油勘探开发技术领域，包括：岩芯夹持器，岩芯夹持器包括：两端具有开口的弹性包覆件；包覆在弹性包覆件中的人造岩芯体，人造岩芯体包括：多个堆叠的人造岩芯单元，人造岩芯单元之间的缝隙中填充有支撑剂以模拟相互连通的裂缝；筒体，筒体与弹性包覆件之间具有环形空间，筒体上具有与环形空间相连通的第一通道；对弹性包覆件的一端和筒体的一端进行密封的第一端盖；对弹性包覆件的另一端和筒体的另一端进行密封的第二端盖；注入系统；围压生成系统；抽真空系统；回压系统；第一压力测量装置；第二压力测量装置。本申请能够定量评价缝网改造后页岩储层流体动用范围。

Quantitative evaluation device and method for fluid producing range of shale reservoir after fracture network reconstruction

【技术实现步骤摘要】
缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置及其方法
本专利技术涉及石油勘探开发
，特别涉及一种缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置及其方法。
技术介绍
我国页岩致密油气资源量极为丰富，未来其将在我国能源领域发挥着不可或缺的作用。页岩储层具有低孔、低渗的复杂物性，自然条件下难以获得经济产量。但随着大型压裂技术的广泛应用，页岩致密油藏的高效经济开发成为了现实。大型压裂后页岩储层井筒附近地层就会形成复杂的人工裂缝网络。但是在页岩储层流体动用范围评价方面，目前鲜有关于经过裂缝网络改造后页岩储层流体动用范围的实验模拟研究。现有技术中还未完全认识页岩储层经过裂缝网络改造后储层流体动用范围。而通过物理模拟的手段是重要且直接的，因此，有必要提出一种缝网改造后页岩储层流体动用范围的定量评价装置，以能解决上述问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例所要解决的技术问题是提供了一种缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置及其方法，其能够定量评价缝网改造后页岩储层流体动用范围。本专利技术实施例的具体技术方案是：一种缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，所述缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置包括：岩芯夹持器，所述岩芯夹持器包括：两端具有开口的弹性包覆件；包覆在所述弹性包覆件中的呈长方体或正方体的人造岩芯体，所述人造岩芯体包括：多个堆叠的呈长方体或正方体的人造岩芯单元，相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙中填充有支撑剂以模拟相互连通的裂缝；套设在所述弹性包覆件外的筒体，所述筒体与所述弹性包覆件之间具有环形空间，所述筒体上具有与所述环形空间相连通的第一通道；对所述弹性包覆件的一端和所述筒体的一端进行密封的第一端盖，所述第一端盖上开设有与所述弹性包覆件内部连通的第一流道；对所述弹性包覆件的另一端和所述筒体的另一端进行密封的第二端盖，所述第二端盖上开设有与所述弹性包覆件内部连通的第二流道；注入系统，所述注入系统包括：第一泵体，与所述第一泵体相连接的中间容器，所述中间容器的出口能与所述第一流道相连通；围压生成系统，所述围压生成系统能与所述第一通道相连通，所述围压生成系统用于对所述人造岩芯体施加围压；抽真空系统，所述抽真空系统能与所述第一流道或第二流道相连通，所述抽真空系统用于对所述弹性包覆件内进行抽真空；回压系统，所述回压系统能与所述第二流道相连通，所述回压系统用于给所述弹性包覆件内施加回压；第一压力测量装置，其能与所述第一流道相连通；第二压力测量装置，其能与所述第二流道相连通。优选地，所述弹性包覆件的横截面呈正方形或矩形，所述弹性包覆件为橡胶筒。优选地，所述支撑剂至少包括陶瓷颗粒、树脂覆膜砂和钢球中的一种，支撑剂未填充满相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙，相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙相互连通。优选地，所述围压生成系统包括：具有压力液的增压装置，所述增压装置能将压力液压入至所述环形空间中；能与所述第一通道相连通的第三压力测量装置。优选地，所述筒体的下端具有与所述环形空间相连通的第二通道，所述第二通道能够实现开闭。一种采用如上述任一所述的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价方法，包括以下步骤：将页岩岩芯加工成多个正方体或长方体的人造岩芯单元，将所述人造岩芯单元进行干燥，将干燥后的人造岩芯单元堆叠成人造岩芯体，在相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙中填充支撑剂以模拟相互连通的裂缝；将所述人造岩芯体进行称重得到所述人造岩芯体的初始质量M1，待称重完毕后将所述人造岩芯体安装至岩芯夹持器中；通过抽真空系统对所述弹性包覆件内的所述人造岩芯体进行抽真空；待所述人造岩芯体抽真空完毕后，通过围压生成系统对所述人造岩芯体施加围压，通过回压系统对所述弹性包覆件中的所述人造岩芯体施加回压，再通过第一泵体将安装在中间容器中的模拟饱和液向所述岩芯夹持器中注入，在注入过程中，通过第一压力测量装置使得所述岩芯夹持器的入口压力高于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压，所述岩芯夹持器的入口压力与所述回压系统施加的回压的差值在0.5Mpa以内，从所述岩芯夹持器的第二流道排出模拟饱和液，待所述人造岩芯体中饱和以后，对所述人造岩芯体进行称量得到所述人造岩芯体的饱和后的质量M2；待对所述人造岩芯体进行称量以后，将所述回压系统、围压生成系统和注入系统对所述人造岩芯体的操作恢复至所述人造岩芯体处于饱和状态时，再关闭注入系统对所述人造岩芯体的操作，之后，通过第二压力测量装置使得所述岩芯夹持器的出口压力低于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压，所述岩芯夹持器的出口压力与所述回压系统施加的回压的差值在4Mpa至5Mpa以内，从所述岩芯夹持器的第二流道排出模拟饱和液；待所述岩芯夹持器的出口压力不再降低时，对所述人造岩芯体进行称量得到所述人造岩芯体的饱和流体后的质量M3；根据所述人造岩芯体的初始质量M1、所述人造岩芯体的饱和后的质量M2和所述人造岩芯体的饱和流体后的质量M3计算得到缝网改造后页岩储层流体采出程度φ，其中，再根据缝网改造后页岩储层流体采出程度φ定量评价缝网改造后页岩储层衰竭开发下储层流体动用范围。优选地，所述模拟饱和液至少包括以下一种：稀质油、煤油。优选地，在注入过程中，通过第一压力测量装置和第二压力测量装置使得所述岩芯夹持器的入口压力高于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压时，所述岩芯夹持器的入口压力与所述围压生成系统施加的围压的差值在2Mpa至3Mpa以内；将所述回压系统、围压生成系统和注入系统对所述人造岩芯体的操作恢复至所述人造岩芯体处于饱和状态，所述岩芯夹持器的出口压力低于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压时，所述岩芯夹持器的出口压力与所述围压生成系统施加的围压的差值在2Mpa至3Mpa以内。优选地，在注入过程中，通过第一压力测量装置并不断调整围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压从而使得所述岩芯夹持器的入口压力高于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压，所述岩芯夹持器的入口压力与所述回压系统施加的回压的差值在0.5Mpa以内；将所述回压系统、围压生成系统和注入系统对所述人造岩芯体的操作恢复至所述人造岩芯体处于饱和状态，再关闭注入系统对所述人造岩芯体的操作，之后，通过第二压力测量装置并不断调整围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压从而使得所述岩芯夹持器的出口压力低于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压，所述岩芯夹持器的出口压力与所述回压系统施加的回压的差值在4Mpa至5Mpa以内。优选地，通过第一压力测量装置和第二压力测量装置使得所述岩芯夹持器的入口压力高于所述围压生成系统施加的围压、所述回压系统施加的回压，所述岩芯夹持器的入口压力与所述回压系统施加的回压的差值在0.5Mpa以内，上述设定的压力差为了模拟页岩储层衰竭开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，其特征在于，所述缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置包括：/n岩芯夹持器，所述岩芯夹持器包括：两端具有开口的弹性包覆件；包覆在所述弹性包覆件中的呈长方体或正方体的人造岩芯体，所述人造岩芯体包括：多个堆叠的呈长方体或正方体的人造岩芯单元，相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙中填充有支撑剂以模拟相互连通的裂缝；套设在所述弹性包覆件外的筒体，所述筒体与所述弹性包覆件之间具有环形空间，所述筒体上具有与所述环形空间相连通的第一通道；对所述弹性包覆件的一端和所述筒体的一端进行密封的第一端盖，所述第一端盖上开设有与所述弹性包覆件内部连通的第一流道；对所述弹性包覆件的另一端和所述筒体的另一端进行密封的第二端盖，所述第二端盖上开设有与所述弹性包覆件内部连通的第二流道；/n注入系统，所述注入系统包括：第一泵体，与所述第一泵体相连接的中间容器，所述中间容器的出口能与所述第一流道相连通；/n围压生成系统，所述围压生成系统能与所述第一通道相连通，所述围压生成系统用于对所述人造岩芯体施加围压；/n抽真空系统，所述抽真空系统能与所述第一流道或第二流道相连通，所述抽真空系统用于对所述弹性包覆件内进行抽真空；/n回压系统，所述回压系统能与所述第二流道相连通，所述回压系统用于给所述弹性包覆件内施加回压；/n第一压力测量装置，其能与所述第一流道相连通；/n第二压力测量装置，其能与所述第二流道相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，其特征在于，所述缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置包括：
岩芯夹持器，所述岩芯夹持器包括：两端具有开口的弹性包覆件；包覆在所述弹性包覆件中的呈长方体或正方体的人造岩芯体，所述人造岩芯体包括：多个堆叠的呈长方体或正方体的人造岩芯单元，相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙中填充有支撑剂以模拟相互连通的裂缝；套设在所述弹性包覆件外的筒体，所述筒体与所述弹性包覆件之间具有环形空间，所述筒体上具有与所述环形空间相连通的第一通道；对所述弹性包覆件的一端和所述筒体的一端进行密封的第一端盖，所述第一端盖上开设有与所述弹性包覆件内部连通的第一流道；对所述弹性包覆件的另一端和所述筒体的另一端进行密封的第二端盖，所述第二端盖上开设有与所述弹性包覆件内部连通的第二流道；
注入系统，所述注入系统包括：第一泵体，与所述第一泵体相连接的中间容器，所述中间容器的出口能与所述第一流道相连通；
围压生成系统，所述围压生成系统能与所述第一通道相连通，所述围压生成系统用于对所述人造岩芯体施加围压；
抽真空系统，所述抽真空系统能与所述第一流道或第二流道相连通，所述抽真空系统用于对所述弹性包覆件内进行抽真空；
回压系统，所述回压系统能与所述第二流道相连通，所述回压系统用于给所述弹性包覆件内施加回压；
第一压力测量装置，其能与所述第一流道相连通；
第二压力测量装置，其能与所述第二流道相连通。


2.根据权利要求1所述的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，其特征在于，所述弹性包覆件的横截面呈正方形或矩形，所述弹性包覆件为橡胶筒。


3.根据权利要求1所述的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，其特征在于，所述支撑剂至少包括陶瓷颗粒、树脂覆膜砂和钢球中的一种，支撑剂未填充满相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙，相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙相互连通。


4.根据权利要求1所述的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，其特征在于，所述围压生成系统包括：具有压力液的增压装置，所述增压装置能将压力液压入至所述环形空间中；能与所述第一通道相连通的第三压力测量装置。


5.根据权利要求1所述的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置，其特征在于，所述筒体的下端具有与所述环形空间相连通的第二通道，所述第二通道能够实现开闭。


6.一种采用如权利要求1至5中任一所述的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价装置的缝网改造后页岩储层流体动用范围定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
将页岩岩芯加工成多个正方体或长方体的人造岩芯单元，将所述人造岩芯单元进行干燥，将干燥后的人造岩芯单元堆叠成人造岩芯体，在相邻所述人造岩芯单元之间的缝隙中填充支撑剂以模拟相互连通的裂缝；将所述人造岩芯体进行称重得到所述人造岩芯体的初始质量M1，待称重完毕后将所述人造岩芯体安装至岩芯夹持器中；
通过抽真空系统对所述弹性包覆件内的所述人造岩芯体进行抽真空；
待所述人造岩芯体抽真空完毕后，通过围压生成系统对所述人造岩芯体施加围压，通过回压系统对所述弹性包覆件中的所述人造岩芯体施加回压，再通过第一泵体将安装在中间容器中的模拟饱和液向所述岩芯夹持器中注入，在注入过程中，通过第一压力测量装置使得所述岩芯夹持器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志明，吴佳琦，廖新维，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11