[发明专利]一种页岩应力敏感检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种页岩应力敏感检测装置及方法，所述检测装置包括支撑台，支撑台的上表面左右两端分别设有左侧板和右侧板，左侧板和右侧板的顶部与顶板左右两端相连；左侧板上设有向右侧板方向延伸的岩心第一夹具，右侧板上设有向左侧板方向延伸的岩心第二夹具，第一夹具和第二夹具的夹头均能够在水平方向上进行往复运动、以及前后方向的圆周运动；顶板上设有向支撑台方向延伸的应力加载装置，应力加载装置的压头能够在水平方向、以及垂直方向上进行往复运动。本发明能够改变岩样有效应力的大小以及方向，测得不同有效应力下的岩样渗透率，从而可以对页岩不同方向应力敏感性进行全面检测，加强了页岩应力敏感检测精确度。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种页岩应力敏感检测装置及方法。

背景技术

页岩是一种由黏土脱水胶结而成的沉积岩，以黏土类矿物(高岭石、水云母等)为主，具有明显的薄层理构造。在开采页岩油气的时候，页岩普遍存在较强的应力敏感现象，因而需要对页岩进行应力敏感检测，深埋于地下的油气藏中的储层页岩同时受到上覆岩层压力和周围侧压力以及孔隙流体压力的作用，其应力系统在油气藏未开发前处于三轴应力平衡状态。而在油气田开发过程中，储层中孔隙流体压力在井筒附近压降大，远井地带压降小，呈漏斗型分布。不均匀的孔隙流体压力分布将导致同一深度储层页岩在不同方向上表现出不同的应力敏感程度。但是现有的检测装置不能够对页岩各个方向应力敏感进行全面检测，导致检测精度不精确。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种页岩应力敏感检测装置及方法。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种页岩应力敏感检测装置，包括支撑台，所述支撑台的上表面左右两端分别设有左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板的顶部与顶板左右两端相连；

所述左侧板上设有向所述右侧板方向延伸的岩心第一夹具，所述岩心第一夹具包括第一连接杆和第一夹头，所述第一连接杆设有至少部分中空段一，所述中空段一的顶部与气源相连，所述第一夹头上设有与所述中空段一相连通的第一流体通道；所述第一夹头能够在水平方向上进行往复运动、以及以所述第一连接杆的中轴线为中心进行圆周运动；

所述右侧板上设有向所述左侧板方向延伸的岩心第二夹具，所述岩心第二夹具包括第二连接杆和第二夹头，所述第二连接杆设有至少部分中空段二，所述中空段二上设有排压阀，且所述中空段二与渗透率测试仪相连，所述第二夹头上设有与所述中空段二相连通的第二流体通道；所述第二夹头能够在水平方向上进行往复运动、以及以所述第二连接杆的中轴线为中心进行圆周运动；

所述顶板上设有向所述支撑台方向延伸的应力加载装置，所述应力加载装置包括压头和压力传感器，所述压力传感器设置在所述压头的顶部，所述压头能够在水平方向、以及垂直方向上进行往复运动。

作为优选，所述岩心第一夹具还包括第一气缸、空心块、圆板，所述第一连接杆包括第一连接杆一和第一连接杆二，所述中空段一设置在所述第一连接杆二上；

所述第一气缸设置在所述左侧板上，且所述第一气缸、第一连接杆一、空心块、第一连接杆二、第一夹头依次相连；

所述空心块的内径小于所述圆板的外径，所述空心块的内壁设有内径大于所述圆板外径的圆形槽，所述圆板设置在所述圆形槽内，所述第一连接杆二的左端穿过所述空心块的右壁与所述圆板相连。

作为优选，所述岩心第二夹具还包括驱动电机、蜗杆、涡轮、第一轴承、第二气缸，所述第二连接杆包括第二连接杆一和第二连接杆二，所述中空段二设置在所述第二连接杆二上；

所述驱动电机设置在所述支撑台上，所述蜗杆的底部与所述驱动电机的输出端相连，所述涡轮与所述蜗杆啮合；

所述第一轴承设置在所述右侧板上，所述第二连接杆一的右端穿过所述涡轮与所述第一轴承相连，所述第二连接杆一的左端与所述第二气缸的右端相连，所述第二气缸的左端与所述第二连接杆二的右端相连。