[发明专利]一种层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法

权利要求书

1.一种层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其按照先后顺序包括以下步骤：

步骤一：对岩石进行描述后取芯，制备岩芯样品；

步骤二：将岩芯样品恢复至地层原位孔隙流体饱和状态；

步骤三：测试地层原位状态条件下岩芯样品的纵波波速和横波波速，然后改变孔隙流体性质，并测试改变孔隙流体性质后岩芯样品的纵波波速和横波波速；

步骤四：根据不同孔隙流体性质条件下岩芯样品的纵波波速和横波波速的变化情况，评价层状硬脆性泥页岩的水化特性；

所述步骤三中，利用层状硬脆性泥页岩水化特性的评价装置测试岩芯样品的纵波波速和横波波速；

所述层状硬脆性泥页岩水化特性的评价装置包括高温高压三轴伺服压机系统、孔压化学流体驱替系统和声波测试系统，所述高温高压三轴伺服压机系统与孔压化学流体驱替系统和声波测试系统相连；所述高温高压三轴伺服压机系统包括轴向加载装置、加载框架、三轴压力室、上压头、下压头、围压增压器和围压筒，将岩芯样品置于上压头与下压头之间；所述孔压化学流体驱替系统包括孔压化学流体驱替净化装置、孔隙流体管线I和孔隙流体管线II，所述孔隙流体管线I的一端与岩芯样品的上端相连，另一端与所述孔压化学流体驱替净化装置的一端相连，所述孔隙流体管线II的一端与岩芯样品的下端相连，另一端与所述孔压化学流体驱替净化装置的另一端相连；所述声波测试系统包括声波探头I和声波探头II，所述声波探头I与上压头相连，所述声波探头II与下压头相连；

将轴向加载装置向下压，压到与上压头预接触的状态，所述预接触的状态为轴向加载装置对上压头所施加的轴压为3.0MPa，该轴压不大于岩石单轴抗拉强度的1/10；所述岩芯样品的形状为圆柱形，其长度为直径的3倍，所述岩芯样品的直径为岩石中最大颗粒直径的20倍；将岩芯样品恢复至地层原位孔隙流体饱和状态，地层原位孔隙流体采用氯化钾溶液，通过孔压化学流体驱替系统对岩芯样品进行驱替，驱替流体采用氯化钠溶液；在不同孔隙流体性质下，该岩芯样品的纵波波速衰减百分比为5.27％、横波波速衰减百分比为7.31％。

2.如权利要求1所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述步骤一中，岩石存在节理和层理。

3.如权利要求1所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述步骤一中，在岩芯样品的底部、中部、上部分别测量两条相互垂直的直径，将测量结果取平均值，即为岩芯样品的最终直径。

4.如权利要求1所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述步骤二中，将岩芯样品恢复至地层原位孔隙流体饱和状态的方法为，配制与地层原位状态孔隙流体具有相同性质的盐溶液，将岩芯样品抽真空后浸泡于已配制好的盐溶液中，对盐溶液施加一定饱和压力以饱和岩芯样品。

5.如权利要求4所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：对盐溶液施加的饱和压力不大于地层原位状态地应力。

6.如权利要求5所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：对盐溶液施加的饱和压力为地层原位状态地应力的0.5倍。

7.如权利要求4所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述岩芯样品抽真空的时间为6小时。

8.如权利要求4所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述岩芯样品饱和的时间为24小时。

9.如权利要求1所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述步骤三中，地层原位状态条件包括地层原位状态温度、地层原位状态围压、地层原位状态孔隙压力、地层原位状态孔隙流体性质。

10.如权利要求9所述的层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法，其特征在于：所述孔隙流体性质为孔隙流体活度。