[发明专利]储层岩石起裂压力测试装置及方法

权利要求书

1.一种储层岩石起裂压力测试方法，其特征在于，采用储层岩石起裂压力测试装置实施所述储层岩石起裂压力测试方法，所述储层岩石起裂压力测试装置包括：

上壳体（10），所述上壳体（10）具有第一中空腔（11），所述上壳体（10）上设置有挤压装置；

下壳体（30），所述上壳体（10）和所述下壳体（30）可拆卸地连接，所述下壳体（30）具有第二中空腔（31），所述第一中空腔（11）和所述第二中空腔（31）共同用于容置岩心试样（40），所述下壳体（30）上设置有围压装置，所述挤压装置和所述围压装置分别对所述岩心试样（40）进行挤压和围压；

所述挤压装置包括第一管道（21）和第二管道（22），所述第一管道（21）的入口设置有第一阀门（23），所述第二管道（22）的出口设置有第二阀门（24），所述第一管道（21）和所述第二管道（22）均与挤压腔室（80）连通，分别用以向所述挤压腔室（80）通入和排出挤压介质，所述挤压介质包括水泥浆滤液、压裂液和气体，所述水泥浆滤液、所述压裂液和所述气体用于对所述岩心试样（40）进行挤压；

所述围压装置包括第三管道（51）和第四管道（52），所述第三管道（51）的入口设置有第三阀门（53），所述第四管道（52）的出口设置有第四阀门（54），所述第三管道（51）和所述第四管道（52）均与围压腔室（90）连通，分别用以向所述围压腔室（90）通入和排出气体，所述气体用于对所述岩心试样（40）进行围压；

所述第三管道（51）和/或所述第四管道（52）上设置有第二压力传感器（55），用以测量所述围压腔室（90）内的压力；

所述储层岩石起裂压力测试方法包括以下步骤：

S1：将所述岩心试样（40）密封在所述上壳体（10）和所述下壳体（30）形成的密闭空间内；

S2：打开所述第三阀门（53）和所述第四阀门（54），通过所述第三管道（51）向所述围压腔室（90）内通入氮气或者稀有气体以排净所述围压腔室（90）内的空气；

S3：打开所述第一阀门（23）和所述第二阀门（24），通过所述第二管道（22）向所述挤压腔室（80）内注入水泥浆滤液，再向所述挤压腔室（80）内通入所述氮气或者所述稀有气体以排净所述挤压腔室（80）内的空气；

S4：关闭所述第四阀门（54）和所述第二阀门（24），分别通过所述第三管道（51）和所述第二管道（22）向所述围压腔室（90）和所述挤压腔室（80）内通入所述氮气，达到设定围压值和设定挤压值后，关闭所述第三阀门（53）和所述第一阀门（23）；

S5：打开温度控制装置（100），将所述围压腔室（90）内的温度调整至设定温度值；

S6：达到设定测试时间后，对所述挤压腔室（80）和所述围压腔室（90）进行泄压，然后打开所述上壳体（10），排出所述水泥浆滤液，将所述岩心试样（40）取出并晾干；

S7：重复所述S1至所述S5步骤，其中，将所述水泥浆滤液更换为压裂液，同时记录第二压力传感器（55）的压力值，所述第二压力传感器（55）的压力值即为起裂压力；

S8：根据所述起裂压力绘制所述起裂压力与时间的曲线图，完成测试。

2.根据权利要求1所述的储层岩石起裂压力测试方法，其特征在于，所述上壳体（10）的内壁面具有密封锥面（12），所述密封锥面（12）处填充有锥形密封材料（60），所述锥形密封材料（60）与所述岩心试样（40）过盈配合。

3.根据权利要求1所述的储层岩石起裂压力测试方法，其特征在于，所述上壳体（10）和所述下壳体（30）通过螺栓连接，且所述上壳体（10）和所述下壳体（30）之间设置有密封层（70）。

4.根据权利要求3所述的储层岩石起裂压力测试方法，其特征在于，所述上壳体（10）的外周缘与所述下壳体（30）的外周缘以及所述密封层（70）的外周缘形状相适配。

5.根据权利要求1所述的储层岩石起裂压力测试方法，其特征在于，所述第一中空腔（11）的开口面与所述岩心试样（40）的横截面相适配，至少一部分的所述岩心试样（40）伸入所述第一中空腔（11）以形成所述挤压腔室（80）。