[发明专利]岩心微裂缝实验方法

说明书

公开了一种岩心微裂缝实验方法。该方法可以包括：步骤1：根据实验岩心获得饱和实验岩心；步骤2：针对饱和实验岩心进行实验，计算实时岩心液测渗透率；步骤3：当实时岩心液测渗透率恢复至初始渗透率时，获得造缝后的岩心；步骤4：根据造缝后的岩心获得饱和造缝岩心；步骤5：针对饱和实验岩心计算实时岩心液测渗透率；步骤6：增大注入压力直至实时岩心液测渗透率出现拐点，拐点处对应的注入压力为裂缝开启压力。本发明通过明确微裂缝出现时应力门槛值，可控制产生的微裂缝尺度，通过测定岩心在裂缝开启过程中的渗透率变化，得到裂缝开启压力，为后续分析及现场应用提供实验数据依据。

技术领域

本发明涉及油藏注水开发技术领域，更具体地，涉及一种岩心微裂缝实验方法。

背景技术

近年来，随着国内外非常规油气勘探开发技术的不断发展，国内外致密油藏开发越来越得到重视，但是致密油的储层特征与常规低渗透储层有显著的差异，其中微裂缝是否开启对提高储层渗流能力和改善致密油藏开发效果具有重要的意义。由于低渗/致密储层喉道较小，将会产生较大的注水阻力，如果注水压力过低则很难注入储层，注水压力过高会导致储层破裂，因此需要对致密岩心微裂缝开启压力进行模拟。

目前，物理模拟实验中对致密岩心造缝有多种方式，比如固定块、造缝针、切刀等，不同的方式造出的缝的尺度和利用造缝研究目的也不同，包括：用4个固定块对岩心固定，再通过其中一个固定块施压造缝，该方法虽然结构简单、操作简便，但是造缝时不能保证岩心受力均匀，受力面积较小，容易导致岩心在未受力方向上破裂；通过岩心夹持装置和在岩心夹持装置上方的岩心造缝刀，岩心造缝刀与液压动力系统和压力采集系统相连，岩心夹持装置的一侧设置有图像采集系统，这样可以模拟记录地层岩石破裂时压力变化情况，由于该方法使用造缝刀将岩心完全劈开，岩心的完整性被破坏，不能反映地层含有裂缝岩石的真实力学性质，而且其造缝的目的是为了模拟低渗透岩心人工压裂后的裂缝，与微裂缝的尺度相差较大；通过手动加压装置，将钢针刺穿岩心造缝，虽然可以控制裂缝宽度和长度，以及得到横向和纵向的单缝与多缝，但是其所造的缝的宽度达不到微裂缝的尺度，以及手动加压易导致岩石受力不均，出现局部应力集中导致岩心破碎；通过底座上开设有岩心槽，岩心槽的底部嵌设有下切刀，顶盖插设在底座上，对应下切刀位置的顶盖上嵌设有上切刀，可实现人工造缝过程中裂缝两侧岩心不产生错位，进而不改变人工裂缝的内部结构，该方法将岩心固定后用切刀施加法向应力造成岩心产生微裂缝，该方法的造缝尺度难以控制，法向应力过小难以产生有效沟通地层流动通道的裂缝，法向应力过大会导致岩心出现贯穿缝；利用三轴岩心加压实验系统，将饱和油的岩心置于三轴岩心夹持器中，放于高温环境并施加围压，模拟真实地层高温高压条件，并将整个岩心连同岩心夹持器置于高温高压驱替及核磁共振分析与成像系统下，扫描岩心中裂缝分布图像，求得测试岩心原始渗透率；再逐渐增加注入端压力，观察岩心出口端的液量，稳定后读数，扫描不同时刻、不同注入压力下岩心中裂缝分布图像并反求岩心渗透率，最后对比分析不同时刻岩心渗透率的变化和裂缝的分布规律，该方法实现定量与可视化结合，以及实时监测裂缝的动态变化，但是其实验岩心要求为微裂缝发育的致密储层一维长岩心，但现场很难准确的采集到实际需要的含微裂缝的岩样，如不含微裂缝岩心进行实验，一是注入压力会不断增加，甚至超过破裂压力，对岩心造成损坏；二是此过程完成得到的裂缝也属于水力压裂裂缝，并不能得到微尺度裂缝。因此，有必要开发一种岩心微裂缝实验方法。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种岩心微裂缝实验方法，其能够通过明确微裂缝出现时应力门槛值，可控制产生的微裂缝尺度，通过测定岩心在裂缝开启过程中的渗透率变化，得到裂缝开启压力，为后续分析及现场应用提供实验数据依据。