[发明专利]一种全直径页岩岩心层理缝引流夹持器

说明书

本发明提供了一种全直径页岩岩心层理缝引流夹持器，所述夹持器包括：依次连接的第一堵头组件、承压筒和第二堵头组件，设置在承压筒内部的胶套，设置在胶套内部的注入堵头、汇流组件和产出堵头，以及流体注入管件和流体输出管件，承压筒具有第一开口、第二开口、以及径向设置的贯穿通孔；第一堵头组件从第一开口处伸入承压筒筒体内，并能够与第一开口固定密封连接且向注入堵头施加轴向推力；第二堵头组件从第二开口处伸入承压筒筒体内，并能够与第二开口固定密封连接；胶套两端分别与第一、第二堵头组件密封，胶套的内部能够放置用于测试的页岩岩心。本发明具有可模拟地层真实应力环境下页岩岩心层理缝径向流动性能测试，测量方法高效准确等优点。

技术领域

本发明涉及页岩储层开发技术领域，具体来讲，涉及一种全直径页岩岩心层理缝引流夹持器。

背景技术

页岩储层具有低孔、低渗、低含气饱和度的典型特征，层理为岩石中的接触弱面，在应力的作用下易形成裂缝及层理缝。由于层理缝相对于其他种类的孔隙较长，流通性更好，且在储层中普遍发育，因此，对岩样中的气体流动作用更大，因此层理缝的存在会改变压裂液的流动以及裂缝的延伸，同时在压裂后的生产过程中，层理缝也会改变油气流动特征。如何评价页岩储层层理缝的渗透能力，将直接影响压裂设计参数的针对性和压后产能预测的准确性，目前，当前传统的压裂中常用的二维或三维模型的施工净压力分析结果除判定主裂缝和天然裂缝之外，无法描述层理缝所提供的流动能力信息，对层理缝的影响尚无有效手段进行判定。目前室内常规评价普遍采用的标准尺寸岩心(直径2.54cm，长度4～5cm)夹持器进行室内评价试验。但要使得页岩岩心层理缝的测试更加接近储层真实情况，特别是层理缝内的径向流动状态，需要进行更大尺度即全直径的岩芯流动模拟试验。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的在于提供一种全直径岩芯的渗流过程，层理缝对压裂及天然气渗流的影响的全直径页岩岩心层理缝引流夹持器。

为了实现上述目的，本发明提供了一种全直径页岩岩心层理缝引流夹持器，所述夹持器包括：依次连接的第一堵头组件、承压筒和第二堵头组件，设置在承压筒内部的胶套，设置在胶套内部的注入堵头、汇流组件和产出堵头，以及流体注入管件和流体输出管件，其中，承压筒为筒状结构，且其筒体两端分别具有第一开口、第二开口，筒体上还具有径向设置的贯穿通孔；第一堵头组件能够从第一开口处伸入承压筒筒体内，并能够与承压筒具有第一开口的一端固定密封连接且向注入堵头施加轴向推力；第二堵头组件能够从第二开口处伸入承压筒筒体内，并能够与承压筒具有第二开口的一端固定密封连接且将产出堵头固定；胶套为筒状，且其两端分别与第一、第二堵头组件密封接触，胶套的内部能够放置用于测试的页岩岩心，胶套中部向内凹陷且与承压筒内壁之间形成密封的第一腔体，所述贯穿通孔将第一腔体与外界连通；注入堵头和产出堵头分别位于用于测试的页岩岩心的两侧，且注入堵头设置有供流体注入至岩心的注入通道，产出堵头设置有供流体排出的产出通道；汇流组件位于注入堵头和产出堵头之间，并能够包绕用于测试的页岩岩心，以汇集流体；流体注入管件能够将外界的流体输送至所述注入通道；流体输出管件能够将通过产出通道排出的流体输送至外界。

在本发明的一个示例性实施例中，所述第一堵头组件可包括固定连接的调节堵头和第一封盖，其中，调节堵头为筒状或类筒状结构，且其与对应所述承压筒具有第一开口的一端固定连接；第一封盖能够与调节堵头未插入承压筒的一端可拆卸连接。

在本发明的一个示例性实施例中，所述调节堵头可包括沿轴向依次连接的第一圆筒段、第二圆筒段和第三圆筒段，且第二圆筒段的内径大于第三圆筒段的内径，其中，所述第二圆筒段的外壁与承压筒内壁固定密封连接，所述第三圆筒段与胶套密封接触。

在本发明的一个示例性实施例中，所述第一堵头组件还可包括调节套筒和第一定位套筒，其中，调节套筒能够与第一定位套筒配合调节并固定所述注入堵头在所述胶套中的轴向位置。