[发明专利]一种脉动复合酸化饱和岩石力学参数测试实验装置及方法

说明书

本发明涉及一种脉动复合酸化饱和岩石力学参数测试实验装置及方法，属于酸化措施与岩石力学参数研究领域，装置包括脉动装置、岩样夹持装置、加载装置和控制分析装置，脉动装置用于提供脉动酸注入，岩样夹持装置用于夹持岩样，加载装置用于全方位提供力学加载并通过控制分析装置进行数据采集设计和分析。通过探究脉动酸化对岩石力学性质的影响，得到脉动酸化参数对岩石力学性质的影响规律，在低频脉动条件下对脉动酸化的酸液体系及注入PV数进行优化，从而为矿场施工提供理论基础。

技术领域

本发明涉及一种脉动复合酸化饱和岩石力学参数测试实验装置及方法，特别是脉动酸作用于岩石后的岩石力学参数测试实验装置及方法，属于酸化措施与岩石力学参数研究领域。

背景技术

随着低渗油田注水开发时间的延长，注入水改变了储层的物性、岩电性及油水动态分布，油层堵塞类型和堵塞特征日趋复杂，导致注水压力不断升高，影响了油田的有效开发，现有的解堵降压措施的效果逐渐下降，常规的物理化学方法对低渗油田注水井有很大的局限性，水力压裂容易水窜，常规酸化的有效距离短，有效周期短。

脉动酸化利用脉动注酸液的方式作用在井周围，不仅解决上述常规压裂、酸化面临的问题，并且可在近井地带形成动态解堵工程，形成细微裂缝、破坏堵塞物或抑制其形成，扩大酸液平面波及和有效利用，从而达到油井增油、水井增注的目的。

然而，目前脉动注酸的研究主要集中在脉动酸化对储层渗透性的影响、脉动参数和酸液体积、浓度等参数的合理匹配、脉动作用下酸盐反应动力学模型等方面，然而对脉动酸化下储层岩石力学性质及岩石损伤和破坏机制研究较少，导致对脉动酸化下微观力学机制及后期改造措施、油水渗流的微观作用机理缺乏深入客观的认识和评价，从而导致措施和后续矿场施工带有一定的盲目性。因此，为探究脉动酸化对岩石力学性质的影响规律(抗拉强度、抗压强度、抗剪切强度、弹性模量和泊松比)，本发明设计了一种室内模拟装置及方法，即脉动复合酸化饱和岩石力学参数测试实验装置及方法。

发明内容

针对探究脉动复合酸化对岩石力学参数的影响规律及目前的技术现状，本发明提供一种结构简单、操作方便、可控性较好的脉动酸化复合岩石力学参数测试实验装置。

本发明还提供上述用于脉动酸化复合岩石力学参数测试实验装置的操作方法。

本发明的技术方案如下：

一种脉动复合酸化饱和岩石力学参数测试实验装置，包括脉动装置、岩样夹持装置、加载装置和控制分析装置；

所述脉动装置包括脉动发生器，脉动发生器用于输出脉动酸液，脉动发生器与岩样夹持装置相连；

所述岩样夹持装置包括岩心夹持器，岩心夹持器两端设有左岩心塞和右岩心塞；岩心夹持器内设有橡胶套筒，橡胶套筒与岩心夹持器壁间设有上垫板和下垫板，橡胶套筒内的空心区域为岩心腔，岩心腔内用于放置岩样，左岩心塞外侧设有脉动酸入口，脉动酸入口与岩心腔相通；岩心夹持器壁上设有上滑套和下滑套，上滑套和下滑套内均设有加载轴，上滑套外壁设有围压泄压口，下滑套外壁设有围压加压口，右岩心塞设有出线孔；

所述加载装置包括左液压千斤顶、右液压千斤顶、上加载装置、下加载装置，左液压千斤顶、右液压千斤顶用于对左岩心塞和右岩心塞加载，上加载装置用于对岩心夹持器上侧加载，下加载装置用于对岩心夹持器下侧加载；

左岩心塞连接左液压千斤顶，右岩心塞连接右液压千斤顶，上加载装置连接上滑套内的加载轴，下加载装置连接下滑套内的加载轴；

所述控制分析装置包括应力应变采集计算机、应变仪，应力应变采集计算机通过应变仪与岩样夹持装置相连，应变仪通过数据线接入右岩心塞出线孔中。

优选的，右岩心塞外侧设有回压阀，回压阀与岩心腔相通，回压阀与收集计量装置相连。

优选的，左岩心塞设有左钢盖，右岩心塞设有右钢盖。进行密封处理。