[发明专利]一种制造岩心裂缝的装置及方法

说明书

本发明提供了一种制造岩心裂缝的装置及方法，该装置包括：密闭容器、制冷器，微波加热装置；其中：一待产生裂缝岩心设置在装有第一液体的所述密闭容器中；所述制冷器用于制冷所述密闭容器，使所述第一液体凝固并包围所述待产生裂缝岩心；所述微波加热装置用于加热所述第一液体凝固后的所述密闭容器，以加热所述待产生裂缝岩心中的第二液体，使所述待产生裂缝岩心膨胀，产生裂缝；所述第一液体的凝固点高于所述第二液体的凝固点。本发明可以在致密岩心中制造方向可控的人工微裂缝，该装置便于控制人工裂缝的规模，不会对影响岩石的润湿性和粘土矿物成分，并且不受岩心岩性类型所限。

技术领域

本发明涉及石油勘探领域，尤其是制造裂缝技术，具体涉及一种制造岩心裂缝的装置及方法。

背景技术

致密油气田在整个油气田勘探开发中的比重越来越来大，这类油气田的高效开发对于石油行业的可持续发展意义重大。致密岩石一个典型特征就是微裂缝发育，钻井取心方法难以获得微裂缝层段代表性岩心样品，因此室内普遍采用人工制造微裂缝的方法获取微裂缝岩心样品。当前制造微裂缝技术方法可以分为物理法和化学法两大类，物理法主要包括(1)“刻刀加压法”，专利公开号为CN203629925U、CN204903258U以及CN206990290U均是通过液压推动刻刀在岩心上制造裂缝，这类方法缺陷在于很难控制人工微裂缝的规模，尤其是难以制造裂缝规模很小的微裂缝，(2)高温法，专利公开号为CN1062248712A公布了一种利用岩石矿物成分热膨胀的非均一性，通过对岩心高温加热再冷却进行人工造缝的方法，但是对岩心进行高温处理时，岩石的润湿性和粘土矿物成分类型都会变化，进而导致待产生裂缝岩心的测量结果不准确；化学法主要是溶蚀法，专利公开号为CN108507843A公布了一种利用无机酸溶蚀岩石中让碳酸盐矿物进行人工密闭的方法，这种方法只能用于碳酸盐矿物含量在特定范围内的岩心，局限性比较大。

发明内容

本发明的实施例提供一种制造岩心裂缝的装置及方法，可以在致密岩心中制造方向可控的人工微裂缝，该装置便于控制人工裂缝的规模，不会影响岩石的润湿性和粘土矿物成分，并且不受岩心岩性类型所限。

一方面，本发明实施例提供了一种制造岩心裂缝的装置，包括：密闭容器、制冷器，微波加热装置；其中：

一待产生裂缝岩心设置在装有第一液体的密闭容器中；

制冷器用于制冷密闭容器，使第一液体凝固并包围待产生裂缝岩心；

微波加热装置用于加热第一液体凝固后的密闭容器，以加热待产生裂缝岩心中的第二液体，使待产生裂缝岩心膨胀，产生裂缝；

第一液体的凝固点高于第二液体的凝固点。

一实施例中，密闭容器内部空间的设置方式为：

密闭容器内侧壁与待产生裂缝岩心侧面的距离大于密闭容器底面与待产生裂缝岩心底面的距离，用于制造待产生裂缝岩心的第一方向裂缝。

一实施例中，密闭容器内部空间的设置方式为：

密闭容器内径与待产生裂缝岩心直径之差小于第一预设值，密闭容器与待产生裂缝岩心长度之差大于第一预设值，用于制造待产生裂缝岩心的第二方向裂缝。

本发明实施例提供了一种制造岩心裂缝的方法，该方法包括：

将部分第一液体加入密闭容器，通过制冷器制冷密闭容器，凝固部分第一液体；

将饱和第二液体的待产生裂缝岩心设置在密闭容器内，并加入剩余的第一液体；

通过制冷器将密闭容器中剩余的第一液体凝固；

利用微波加热装置加热第一液体凝固后的密闭容器，以加热待产生裂缝岩心中的第二液体，使待产生裂缝岩心膨胀，产生裂缝。