[发明专利]渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法

说明书

本申请提供了一种渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法，其中，该装置包括：可移动样品支架，使得目标页岩样品在烘干过渡区域、样品切割区域和自发渗吸区域之间移动，可移动样品支架上设置有称重传感器以检测目标页岩样品的质量；烘干过渡区域，用于对目标页岩样品进行烘干处理；样品切割区域，用于对烘干后的目标页岩样品进行激光扫描，将扫描结果发送至控制器并在控制器的控制下对目标页岩样品进行激光切割以形成人工裂缝；自发渗吸区域，用于对目标页岩样品进行渗吸实验；控制器，用于控制可移动样品支架移动，根据扫描结果生成激光切割指令。上述装置能够准确控制人工裂缝的形态，可研究复杂人工裂缝对页岩渗吸能力的影响。

技术领域

本申请涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法。

背景技术

页岩具有低孔隙度特低渗透率的特征，与开采常规油气藏不同，在开采页岩气藏的过程中必须改造储层物性。自发渗吸是影响页岩气产出行为的重要机制，在自发渗吸过程中压裂液在毛管力作用下自发进入页岩储层基质中置换其中存在的天然气。运用水力等压裂技术在储层中人工制造复杂的裂缝网络，可以有效增大页岩储层基质与压裂液的接触面积，从而使得页岩储层基质在更大范围内发生自发渗吸产气过程，同时裂缝网络可以提高页岩储层整体导流能力，最终实现页岩气增产。因此，明确人工裂缝及其网络发育特征对页岩自发渗吸过程的影响机制对提高页岩气采收率具有重要指导意义。

目前常用的研究人工裂缝对自发渗吸的影响的方法为三轴水力压裂实验，然而该方法并不能准确控制人工裂缝的形态，该方法所需的样品为大型块状样品，无法通过钻井取心获得，大块样品的获得性较低，而且该方法也不能直观得到不同人工裂缝对页岩储层导流能力的影响。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种渗吸切割一体化的页岩渗吸装置和渗吸效率参数确定方法，以解决现有方案无法在小样品上构造复杂人工裂缝网络并评价其对自发渗吸的影响的技术问题。

本申请实施例提供了一种渗吸切割一体化的页岩渗吸装置，包括：可移动样品支架，用于固定目标页岩样品，使得目标页岩样品在烘干过渡区域、样品切割区域和自发渗吸区域之间移动，可移动样品支架上设置有称重传感器，用于检测目标页岩样品的质量；烘干过渡区域，用于对目标页岩样品进行烘干处理；样品切割区域，用于对烘干后的目标页岩样品进行激光扫描，将扫描结果发送至控制器，并在控制器的控制下对目标页岩样品进行激光切割，以形成人工裂缝；自发渗吸区域，用于对烘干后的目标页岩样品或切割后的目标页岩样品进行渗吸实验；控制器，用于控制可移动样品支架移动，以使目标页岩样品在烘干过渡区域、样品切割区域和自发渗吸区域之间移动，还用于根据扫描结果生成激光切割指令。

在一个实施例中，该装置还包括：溶液补给区域，与自发渗吸区域和控制器相连，用于在控制器的控制下对自发渗吸区域中用于自发渗吸实验的溶液进行补给。

在一个实施例中，可移动样品支架包括可伸缩悬臂以及设置在可伸缩悬臂一端的控制夹，控制夹用于固定目标页岩样品，可伸缩悬臂能够伸缩且能够沿预设沟槽滑动，以使目标页岩样品在烘干过渡区域、样品切割区域和自发渗吸区域之间移动。

在一个实施例中，烘干过渡区域包括：第一开启控制门、第一恒温控制器、第一发热器和第一温度传感器；其中，第一开启控制门打开时，目标页岩样品进入烘干过渡区域并被固定在可移动样品支架上，第一温度传感器用于检测烘干过渡区域内的温度并将检测到的温度发送至控制器，使得第一恒温控制器与第一发热器在控制器的控制下联合作业，以在第一预设温度下对目标页岩样品进行烘干处理。