[发明专利]一种孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法

权利要求书

1.一种孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，所述超临界二氧化碳岩心压裂实验方法以下步骤：

a)将岩石材料加工成预定尺寸的试件，在所述试件一端钻出凹槽并安装模拟井筒，并将模拟井筒的外端插接于左堵头的加注通道内，之后，将所述试件放置于密封胶套内，所述密封胶套的两端套设于所述左堵头及右堵头上；

b)将夹持套管套设于所述左堵头、所述密封胶套及所述右堵头上，其两端对应通过左端套及右端套与所述左堵头、所述右堵头相密接，其与所述密封胶套之间形成一环腔，所述右堵头能相对所述右端套移动；

c)通过所述夹持套管侧壁上的注液孔向所述环腔中注满液压油，并将油温维持在设定的温度值，使液压油对试件施加的围压处于设定的围压值；

d)所述右堵头向所述试件移动并逐渐压紧试件，以对所述试件施加轴向压力，直至该轴向压力达到设定值，之后，向所述右堵头的加注通道内注入氮气，使氮气进入所述试件，直至氮气压力达到设定压力值且稳定不变；

e)向所述左堵头的加注通道内注入超临界二氧化碳流体，使超临界二氧化碳流体进入所述模拟井筒，并由所述模拟井筒的内端进入试件，以对所述试件进行压裂作业；

f)压裂作业结束后，通过所述右堵头上的加注通道排气以释放所述试件内部的氮气，通过所述夹持套管的注液孔进行排液，并撤除所述右堵头施加的轴向压力，从而撤除所述试件的围压与轴向压力，取出所述试件，观察试件内形成的裂缝。

2.如权利要求1所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述右端套的两端与所述右堵头的外侧面相密贴，两者之间形成有一环腔，所述右堵头的外侧面形成有一与所述右端套的内壁相接触的活塞环，以将所述环腔分隔为一左腔室及一右腔室，所述右端套的外侧面与所述夹持套管的内壁密封连接，其侧壁上开设有与所述右腔室相连通的加注孔。

3.如权利要求2所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述右端套的内端端口形成有一与所述右堵头的外侧面相密贴的环部，其外端端口通过内接一右端塞与所述右堵头相密贴。

4.如权利要求3所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述左堵头的加注通道、所述右堵头的加注通道、所述注液孔及所述加注孔分别安装有一管线转换头，各所述管线转接头处分别插接有一注液管线。

5.如权利要求1或4所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述试件为圆柱形岩石，其直径为38mm，其长度为直径的2～2.5倍，所述试件一端的凹槽直径为所述模拟井筒直径的1.5倍，其深度为试件长度的一半。

6.如权利要求1所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述右堵头的内端与所述试件的另一端之间设置有一多孔垫板，所述多孔垫板的内端面与所述试件另一端的端面相贴合，其外端面与所述右堵头的一端贴合，并与所述右堵头的加注通道相连通，所述多孔垫板为一圆板，其设有一中心孔，并沿周向环设有多个轴孔，其中，在所述多孔垫板的外端面上，各所述轴孔与所述中心孔之间、各相邻所述轴孔之间分别通过一槽道相连通。

7.如权利要求1或6所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述左端套及所述右端套分别通过外螺纹与所述夹持套管相连接，所述左堵头通过外螺纹与所述左端套相连接；

其中，所述左端套及所述右端套的外侧面分别形成有环槽，所述环槽内嵌设有密封件。

8.如权利要求1所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，所述夹持套管内设置有加热套及温度传感器，所述加热套位于所述环腔处，所述温度传感器放置于所述加热套内。

9.如权利要求1所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，在步骤a)中，所述模拟井筒通过AB胶固定在所述试件中，其内端的外侧面与所述试件的凹槽槽壁之间设置有密封件。

10.如权利要求2所述的孔隙压力饱和下的超临界二氧化碳岩心压裂实验方法，其特征在于，在步骤b)中，通过所述加注孔向所述右腔室内注液，在液压力的作用下所述活塞环带动所述右堵头向所述左腔室移动，从而使所述右堵头向所述试件移动并施加轴向压力。