一种微裂缝岩芯制造技术

本发明专利技术提出了一种微裂缝岩芯，属于油田钻井液封堵评价技术领域，包括岩芯壳体，所述岩芯壳体内设置有腔体，所述岩芯壳体的上端设置有连通所述腔体的进液口，下端设置连通所述腔体的出液口；设置在所述腔体内的模拟岩芯，所述模拟岩芯包括连通所述进液口的上岩芯块和连通所述出液口的下岩芯块；其中，所述上岩芯块和所述下岩芯块之间设置有可调节的微裂缝，实验时钻井液通过所述进液口进入到所述上岩芯块，之后通过所述微裂缝进入到所述下岩芯块，最后通过所述出液口流出。最后通过所述出液口流出。最后通过所述出液口流出。

【技术实现步骤摘要】
一种微裂缝岩芯


[0001]本专利技术涉及一种微裂缝岩芯，属于油田钻井液封堵评价


技术介绍

[0002]硬脆性泥页岩中黏土矿物大多为弱水化的伊蒙有序混层、伊利石与绿泥石，遇水不易发生水化分散，其孔喉大多为纳米级。但大多数易坍塌的硬脆性泥页岩中存在闭合或开启的层理和微裂缝。当其被钻开后，若钻井液当量密度高于地层孔隙压力系数，会引发压力传递，导致近井筒地层孔隙压力增大，此外，在压差与毛管压力作用下，钻井液滤液容易侵入，导致泥页岩水化膨胀，裂缝面或层理面开裂，岩石强度下降，并且不断沿着裂缝横向纵向发展，造成井壁失稳。因此，封堵纳米级裂缝及孔喉成了解决硬脆性泥页岩井壁失稳的关键。因此如何来评价钻井液对硬脆性泥页岩微纳米级裂缝及孔喉的封堵是前提条件。
[0003]目前，国内用于硬脆性泥页岩钻井液封堵性评价的方法，最常用见的方法有：1、通过对比滤失量的大小来反映钻井液的封堵性能；2、通过对比钻井液驱替前后岩心的渗透率以及突破压力等参数，来评价钻井液的封堵能力；3、通过渗透性封堵仪(PPT/PPA)评价钻井液对不同渗透率陶瓷盘或不同宽度不锈钢裂缝圆盘的封堵效果；4、通过引入一种新型混合纤维素滤膜(其孔径为0.05～0.8um)或人造泥饼来作为过滤介质，进行封堵评价。5、通过压力传递实验方式，采用地层的岩心或特制岩屑岩心作为过滤介质，来评价钻井液的封堵效果。
[0004]例如，国内专利CN201510004960采用天然岩芯，容易受天然岩心自身微裂缝的影响，影响实验评估效果准确度。只能进行一次实验使用后，天然岩芯孔吼被堵，不能重复使用，使用新的岩芯增加实验成本。专利CN201610533262岩芯中微裂缝的造缝方法及微裂缝的岩芯制备方法采用天然岩芯，经过筛选无明显微裂缝的岩心，又通过加热冷却的方法到微裂缝，但是不能提供形成的微裂缝的具体尺寸大小和数量，经过实验使用后，岩芯也不能重复使用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种微裂缝岩芯，能够根据实验需要改变微裂缝的尺寸，在钻井液封堵评价实验中，提供准确具体微裂缝尺寸的微裂缝岩芯，测试钻井液对不同尺寸微裂缝的封堵效果优化钻井液配比。提供的岩芯可以重复使用，减少济成本。
[0006]本专利技术提出了一种微裂缝岩芯，包括：
[0007]岩芯壳体，所述岩芯壳体内设置有腔体，所述岩芯壳体的上端设置有连通所述腔体的进液口，下端设置连通所述腔体的出液口；
[0008]设置在所述腔体内的模拟岩芯，所述模拟岩芯包括连通所述进液口的上岩芯块和连通所述出液口的下岩芯块；
[0009]其中，所述上岩芯块和所述下岩芯块之间设置有可调节的微裂缝，实验时钻井液
通过所述进液口进入到所述上岩芯块，之后通过所述微裂缝进入到所述下岩芯块，最后通过所述出液口流出。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述上岩芯块为圆柱形结构，两侧对称设置有两个液体入口；钻井液通过所述进液口均匀流入两个所述液体入口，通过所述液体入口进入到所述微裂缝中。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述下岩芯块为圆柱形结构，两侧对称设置有两个液体出口；钻井液经过所述微裂缝均匀流入两个所述液体出口，通过所述液体入口流入所述出液口。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述液体入口和所述液体出口均为扇形的孔洞；并且两个所述液体入口的中心连接线和两个所述液体出口的中心连接线相互垂直，使所述液体入口和所述液体出口错开。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述上岩芯块和所述下岩芯块之间设置有环形的金属垫环，所述金属垫环的厚度根据实验要求的微裂缝尺寸而改变。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述金属垫环设置不同的型号，不同型号的金属垫环厚度不同；实验过程中在改变所述金属垫环的厚度时根据微裂缝的厚度改变适应型号的金属垫环。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述岩芯壳体为柱形的结构，所述腔体设置在所述岩芯壳体内的中部，所述腔体的上方设置有可拆卸的金属压块，所述金属压块将所述模拟岩芯限定在所述腔体内，并且所述进液口设置在所述金属压块的中部。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，所述金属压块通过重力向所述模拟岩芯提供预紧力。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述金属压块与所述岩芯壳体之间通过螺纹相连，并通过螺纹旋入向所述模拟岩芯提供预紧力。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，所述腔体的底部的边缘设置有密封凹槽，所述密封凹槽内设置有密封所述下岩芯块底部的密封垫圈。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020]本专利技术的一种微裂缝岩芯，能够根据实验需要改变微裂缝的尺寸，在钻井液封堵评价实验中，提供准确具体微裂缝尺寸的微裂缝岩芯，测试钻井液对不同尺寸微裂缝的封堵效果优化钻井液配比。提供的岩芯可以重复使用，减少济成本。
附图说明
[0021]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0022]图1所示为本专利技术的一个实施例的微裂缝岩芯的竖直剖面结构示意图，显示了液体入口的位置状态；
[0023]图2所示为本专利技术的一个实施例的微裂缝岩芯的竖直剖面结构示意图，显示了液体入口的位置状态；
[0024]图3所示为本专利技术的一个实施例的微裂缝岩芯俯视的透视示意图。
[0025]附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
[0026]在附图中各附图标记的含义如下：1、岩芯壳体，2、模拟岩芯，11、金属压块，12、进液口，13、出液口，14、密封垫圈，21、上岩芯块，22、下岩芯块，23、微裂缝，24、液体入口，25、
液体出口，26、金属垫环。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
[0028]图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的一种微裂缝岩芯，包括岩芯壳体1，所述岩芯壳体1内设置有腔体，腔体为圆柱形的空腔，使所述岩芯形成环形柱状结构。岩芯壳体1的上端设置有连通所述腔体的进液口12，下端设置连通所述腔体的出液口13。在所述腔体内设置有模拟岩芯2，用于为实验提供模拟的微裂缝23。模拟岩芯2包括两部分，分别为上岩芯块21和下岩芯块22，上岩芯块21和下岩芯块22内均有能够供钻井液流动的流道。上岩芯块21连通进液口12，下岩芯块22连通出液口13。
[0029]其中，上岩芯块21和下岩芯块22之间具有一定的距离，形成微裂缝23，并且所述微裂缝23的高度可以调节。实验时钻井液通过所述进液口12进入到所述上岩芯块21，之后通过所述微裂缝23进入到所述下岩芯块22，最后通过所述出液口13流出。
[0030]根据本实施例所述的微裂缝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微裂缝岩芯，其特征在于，包括：岩芯壳体(1)，所述岩芯壳体(1)内设置有腔体，所述岩芯壳体(1)的上端设置有连通所述腔体的进液口(12)，下端设置连通所述腔体的出液口(13)；设置在所述腔体内的模拟岩芯(2)，所述模拟岩芯(2)包括连通所述进液口(12)的上岩芯块(21)和连通所述出液口(13)的下岩芯块(22)；其中，所述上岩芯块(21)和所述下岩芯块(22)之间设置有可调节的微裂缝(23)，实验时钻井液通过所述进液口(12)进入到所述上岩芯块(21)，之后通过所述微裂缝(23)进入到所述下岩芯块(22)，最后通过所述出液口(13)流出。2.根据权利要求1所述的微裂缝岩芯，其特征在于，所述上岩芯块(21)为圆柱形结构，两侧对称设置有两个液体入口(24)；钻井液通过所述进液口(12)均匀流入两个所述液体入口(24)，通过所述液体入口(24)进入到所述微裂缝(23)中。3.根据权利要求2所述的微裂缝岩芯，其特征在于，所述下岩芯块(22)为圆柱形结构，两侧对称设置有两个液体出口(25)；钻井液经过所述微裂缝(23)均匀流入两个所述液体出口(25)，通过所述液体入口(24)流入所述出液口(13)。4.根据权利要求3所述的微裂缝岩芯，其特征在于，所述液体入口(24)和所述液体出口(25)均为扇形的孔洞；并且两个所述液体入口(24)的中心连接线和两个所述液体出口(25)的中心连接线...

【专利技术属性】
技术研发人员：范胜，于洋，李双贵，张俊，易浩，翟科军，贾晓斌，方俊伟，耿云鹏，沈青云，方静，李银婷，高伟，齐彪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：