[发明专利]一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法

权利要求书

1.一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、先在实际钻井地点制备岩石柱，岩石柱采用致密页岩气层最中心的部位，在气体没有逸出的情况下，对岩石柱进行密封处理，运送到实验室内；

二、将岩石柱放置到岩样内部裂缝检测装置内进行裂缝检测；

三、裂缝检测合格后的岩石柱放置到岩石取芯集气装置内进行取芯集气；

步骤二中的岩样内部裂缝检测装置包括柜体，柜体内设置有岩样容纳舱、气体检测舱、电动四通阀、真空泵和鼓风机，岩样容纳舱呈前端敞口的圆筒形结构，岩样容纳舱前端通过螺钉固定连接在柜体的前侧内壁上，气体检测舱设置在柜体内的底部并与岩样容纳舱通过密封管接头相连，气体检测舱内安装有甲烷探测仪和气压检测仪，气体检测舱通过进排气管路与电动四通阀的第一个接口相连，电动四通阀的第二个接口通过排气管路与真空泵相连，电动四通阀的第三个接口通过进气管路与鼓风机相连，电动四通阀第四个接口接空；

柜体前侧外表面安装有操作面板，操作面板上设有启动按钮和急停按钮，柜体内底部安装有控制柜，操作面板通过数据总线与控制柜相连，甲烷探测仪通过一号数据线与控制柜相连，气压检测仪通过二号数据线与控制柜相连，电动四通阀通过三号数据线与控制柜相连，控制柜上外延出设备控制线，设备控制线分别与真空泵和鼓风机相连；

柜体前侧安装有与岩样容纳舱对应的舱门，舱门上装有柜体前侧面配合的旋转锁；旋转锁锁紧时，舱门将岩样容纳舱密封，旋转锁开启时，打开舱门，将岩样放入或取出岩样容纳舱；柜体右侧外部设置电源插头和总电源按钮，柜体底部安装有四只万向轮，柜体左侧上部和右侧上部均安装有一个把手，柜体内安装有稳压电源，稳压电源通过输出电源线与控制柜连接，稳压电源通过输入电源线与电源插头连接；柜体左侧开有栅格透气孔。

2.根据权利要求1所述的一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法，其特征在于：步骤三中的岩石取芯集气装置包括立柱，立柱上水平设置有试验台，试验台上固定设有呈圆筒形结构的试验筒，试验筒的中心线沿垂直方向设置，试验筒内壁上固定设有岩石柱定位结构和位于岩石柱周向定位结构上方的岩石柱轴向定位结构，试验筒上端外侧边沿水平设置有安装盘，安装盘上表面通过紧固螺栓可拆卸连接有将试验筒密封的密封盖，密封盖下表面与安装盘上表面之间第一密封圈，密封盖上设有下端均与试验筒内部连通的注水管、放空管和计量管；试验台下表面连接有与试验筒内部连通的排水管，排水管上设有排水阀；

安装盘下表面固定设有两个关于试验筒中心线对称的升降电机，每个升降电机的主轴均垂直向上穿过安装盘并同轴向传动连接有一根丝杠，每根丝杠上均螺纹连接有一个套筒，两个套筒之间通过一块安装板连接，安装板的中部上表面固定设有一个取芯电机，取芯电机的主轴垂直向下穿过安装板并同轴向传动连接有钻筒，钻筒下端圆周边沿设置有齿状的金刚石钻削刃，钻筒自上而下穿过密封盖伸入到试验筒内，密封盖上设置有与钻筒外壁密封配合的第二密封圈；安装盘上表面沿垂直方向固定设有两根关于试验筒中心线对称的导杆，安装板上连接有分别对应滑动套设在一根导杆上的导向板；

安装盘上表面垂直设有沿试验筒中心线圆形阵列布置的至少四根支杆，所有支杆上端连接有一个整体呈圆环形的水箱，丝杠和导杆均位于水箱的内侧，注水管的进水口连接在水箱的底部，注水管上设置有注水阀；

水箱上设置有真空泵、安装盘上设有储气箱，储气箱上连接有压力表，计量管的上端与储气箱连接，计量管上设置有计量球阀，放空管上设置有放空球阀；

试验台上设置有用于控制升降电机、取芯电机以及真空泵启闭及转速的控制装置。

3.根据权利要求2所述的一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法，其特征在于：岩石柱定位结构设置有两层，每层的岩石柱定位结构均包括四根沿试验筒径向设置的定位杆，四根定位杆沿试验筒的中心线方向圆周阵列布置，每根定位杆的外端均固定设在试验筒内壁上，每根定位杆内端均固定设有一块弧形板，四块弧形板的中心线与试验筒的中心线重合；

岩石柱轴向定位结构包括定位环板和三块固定板，定位环板的圆周外壁固定设有三块连接板，三块沿试验筒中心线圆形阵列布置的固定板，固定板固定设在试验筒内壁上，三块连接板上分别对应与一块固定板通过定位螺栓连接。