[发明专利]一种CO2

权利要求书

1.一种CO₂压裂过程的应力场变化测量方法，其特征在于，包括：

CO₂泵送系统对真实储层岩心的多个相同且透明的三维物理模型进行CO₂压裂实验；

计算机根据CO₂压裂实验后的三维物理模型的CT扫描结果，进行数字重构，获得完整缝网的三维数字模型，并在所述完整缝网的三维数字模型中截取不同的裂缝状态，生成不同裂缝状态下的三维数字模型；

3D打印机根据所述不同裂缝状态下的三维数字模型进行打印，得到多个不同裂缝状态下的三维物理模型；

CO₂泵送系统对所述不同裂缝状态下的三维物理模型进行相应目标压力下的CO₂压裂实验；

温箱对进行相应目标压力下的CO₂压裂实验后的各个三维物理模型进行降温处理；

切片机对进行降温处理之后的各个三维物理模型进行切片，得到各个三维物理模型的三个正交平面二维切片；

计算机对应力条纹分布进行处理，得到各个三维物理模型内各个点的三维最大剪应力；所述应力条纹分布为三个满足实验要求的正交平面二维切片进行二维光弹实验后得到的；

所述不同的裂缝状态包括：裂缝起裂前、裂缝扩展到预设长度及裂缝停止扩展；

所述在所述完整缝网的三维数字模型中截取不同的裂缝状态，生成不同裂缝状态下的三维数字模型，包括：

基于图像处理技术，对所述CT扫描结果的图像进行区域阈值分割、截取及重构操作，得到裂缝扩展到预设长度的三维数字模型；

所述CO₂泵送系统对所述不同裂缝状态下的三维物理模型进行相应目标压力下的CO₂压裂实验，包括：

CO₂泵送系统向裂缝起裂前的三维物理模型中注入超临界CO₂，在注入压力与破裂压力之差达到预设压差时，停止注入超临界CO₂并维持当前注入压力；

CO₂泵送系统向裂缝扩展到预设长度的三维物理模型中注入超临界CO₂，在注入压力与形成当前裂缝的压力之差达到预设压差时，停止注入超临界CO₂并维持当前注入压力。

2.根据权利要求1所述的CO₂压裂过程的应力场变化测量方法，其特征在于，在所述CO₂泵送系统对真实储层岩心的多个相同且透明的三维物理模型进行CO₂压裂实验之前，还包括：

计算机对所述真实储层岩心的扫描结果进行数字重构，获得所述真实储层岩心的三维数字模型；

3D打印机根据所述真实储层岩心的三维数字模型进行打印，得到多个相同且透明的所述真实储层岩心的三维物理模型；

温箱对多个所述真实储层岩心的三维物理模型进行处理，使多个所述真实储层岩心的三维物理模型的性质稳定；

三轴加载装置对多个所述真实储层岩心的三维物理模型进行三向伺服加载，直至达到目标值。

3.根据权利要求1所述的CO₂压裂过程的应力场变化测量方法，其特征在于，在所述CO₂泵送系统对所述不同裂缝状态下的三维物理模型进行相应目标压力下的CO₂压裂实验之前，还包括：

温箱对所述不同裂缝状态下的三维物理模型进行处理，使所述不同裂缝状态下的三维物理模型的性质稳定；

三轴加载装置对所述不同裂缝状态下的三维物理模型进行三向伺服加载，直至达到目标值。

4.根据权利要求2所述的CO₂压裂过程的应力场变化测量方法，其特征在于，所述温箱对多个所述真实储层岩心的三维物理模型进行处理，使多个所述真实储层岩心的三维物理模型的性质稳定，包括：

温箱对多个所述真实储层岩心的三维物理模型进行缓慢升温，直至升温至60℃时，保持恒温1小时，使多个所述真实储层岩心的三维物理模型的性质稳定。