[发明专利]一种确定岩石热导率的方法及系统

说明书

本申请实施例公开了一种确定岩石热导率的方法及系统。所述方法包括：将第一岩心样品和第二岩心样品放入反应釜中，通过加热炉对反应釜进行恒温加热处理以及通过液压装置对反应釜进行加压处理，以使得反应釜内的温度和压力分别处于指定温度和指定压力；通过脉冲加热装置对设置在第一岩心样品和第二岩心样品之间的热元件进行脉冲加热处理；通过数据处理装置采集脉冲加热处理后的热元件的温度数据，并根据温度数据，确定在指定温度和指定压力下原始岩心样品的热导率。本申请实施例提供的技术方案，可以有效确定地质条件下岩心样品的热导率。

技术领域

本申请涉及石油勘探中原位加热改质开采技术领域，特别涉及一种确定岩石热导率的方法及系统。

背景技术

近年来，页岩油气逐渐成为国内外非常规油气领域勘探和研究的热点，与北美典型的页岩油区带相比(Ro1.1％)，中国湖相页岩成熟度普遍较低，处于生油窗范围(0.6％Ro1.1％)。针对中国页岩成熟度较低、生烃潜量大、面积分布广、层系多、资源潜力大等地质特点，不少学者和机构认为国外的原位改质技术可能是中国实现页岩油开采的有效途径。如何有效评价原位加热改质过程中热场的分布成为制约页岩油开采井位部署和经济核算的关键。目前的热场分布主要是通过ANASYS和Fluent等软件开展模拟。然而，模拟过程中的重要参数热导率通常是利用常温常压热导率测试仪获得，不仅忽略了高温高压对岩石热性质的影响，也忽略了重要的裂缝及生成流体的影响，严重影响构建热场的精度，从而影响页岩油经济性的评估并对后期现场作业带来经济损失。

目前热导率测试的方法主要包括常规的热板法、激光法和热线法等。这些热导率测试方法均受限于温度和压力条件，无法开展高温高压测试。其中，采用热板法和激光法不能直接测试热导率，只能通过热扩散系数与比热联合计算热导率，且测试的压力只能是常压；而热线法的测试温度只能是常温，压力也仅限于常压。因此，亟需研究一种新的确定岩石热导率的方法和系统，以有效确定地质条件下岩心样品的热导率，从而为页岩油加热的原位改质开采提供关键参数，对石油工业具有重要的意义。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种确定岩石热导率的方法及系统，以有效确定地质条件下岩心样品的热导率。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种确定岩石热导率的方法及系统是这样实现的：

一种确定岩石热导率的方法，提供有原始岩心样品，以及对所述原始岩心样品进行加工处理后得到的第一岩心样品和第二岩心样品；所述方法包括：

将所述第一岩心样品和所述第二岩心样品放入反应釜中，通过加热炉对所述反应釜进行恒温加热处理以及通过液压装置对所述反应釜进行加压处理，以使得所述反应釜内的温度和压力分别处于指定温度和指定压力；

通过脉冲加热装置对设置在所述第一岩心样品和所述第二岩心样品之间的热元件进行脉冲加热处理；

通过数据处理装置采集所述脉冲加热处理后的热元件的温度数据，并根据所述温度数据，确定在所述指定温度和所述指定压力下所述原始岩心样品的热导率。

优选方案中，所述第一岩心样品和所述第二岩心样品的形状为圆柱形；所述圆柱形样品的直径的范围为：1厘米～4厘米；所述圆柱形样品的高的范围为2厘米～10厘米。

优选方案中，通过加热炉对所述反应釜进行恒温加热处理，包括：

将所述反应釜放置在所述加热炉内，通过所述加热炉按照指定加热速率对所述反应釜进行加热处理，直至所述加热炉内的温度上升至所述指定温度，并在指定时间内保持所述加热炉内的温度处于所述指定温度。

优选方案中，所述指定时间的取值范围包括2～3小时。

优选方案中，通过液压装置对所述反应釜进行加压处理，包括：