[发明专利]一种致密砂岩岩心室内人工造缝方法

说明书

技术领域

本发明属于岩心造缝方法技术领域，具体涉及一种致密砂岩岩心室内人工造缝方法。

背景技术

致密气藏初次压裂后效果不理想，直接进行重复压裂，地层流动通道虽然在原有裂缝基础上进行延伸，但是产气量衰减迅速。为了获得理想的产气量，需要进行转向压裂打开新的地层流动通道。目前，通常采用室内模拟实验进行重复压裂研究，其中需要使用造缝岩心模拟裂缝转向过程，而现有的大部分岩心造缝方法对岩心力学性质破坏严重，导致实验结果不准确。

专利CN201520575185.9介绍了一岩心低压造缝装置，用于页岩岩心造缝，该方法使用破碎头造缝，并不能保证岩心的力学完整性。

专利CN20130220380.0介绍了一种致岩心造缝装置，由于该方法使用造缝刀将岩心完全劈开，岩心的完整性被破坏，不能反映地层含有裂缝岩石的真实力学性质。

专利CN20150646417.5介绍了一种低渗透岩心造缝装置，将岩心固定后用切刀施加法向应力造成岩心产生微裂缝，该方法的造缝结果难以控制，法向应力过小难以产生有效沟通地层流动通道的裂缝，应力过大会导致岩心破碎。

专利CN201520261526.5介绍了一种岩心造缝装置，使用岩心夹持器固定岩心，通过手动加压装置，将钢针刺穿岩心造缝。手动加压易导致岩石受力不均，出现局部应力集中导致岩心破碎。

综上，现有造缝方法对岩心的力学性质破坏严重，或者难以保证岩心在造缝的过程中不发生结构完整性的破坏。

发明内容

本发明的目的是提出一种简易可行而又能完整保持岩心完整性的造缝方法。

为此，本发明提供了一种致密砂岩岩心室内人工造缝方法，包括如下步骤：

1）选取致密砂岩柱塞；

2）用保护套固定致密砂岩柱塞的岩心；

3）在步骤2）所述的岩心端面开一条缺口；

4）在步骤3）所述的缺口处插入开缝针，然后对开缝针加压进行造缝；

5）造缝完成后，撤出开缝针。

所述的步骤1）中致密砂岩柱塞尺寸直径为25mm~38mm，长径比为2.0~3.0。

所述的步骤2）中保护套为橡胶套，保护套固定致密砂岩柱塞的岩心时，对保护套加热使其紧贴岩心壁面。

所述的步骤3）中缺口深度为1~2mm。

所述的步骤4）中裂缝长度为致密砂岩柱塞长度的1/3~2/3或者完全贯穿致密砂岩柱塞。

所述的步骤4）中开缝针为钢针，加压时使用三轴试验机对钢针加压，加压过程为人工手动操作。

所述的三轴试验机的加载速度在25N/s以内。

本发明的有益效果：本发明提供的这种致密砂岩岩心室内人工造缝方法，首先选取致密砂岩柱塞，用保护套固定致密砂岩柱塞的岩心；其次，在所述的岩心端面开一条缺口；然后在所述的缺口处插入开缝针，然后对开缝针加压进行造缝，造缝完成后，撤出开缝针，可以保证造缝岩心的结构完整性，最大程度地保留致密砂岩岩心的原始力学性质。

具体实施方式

实施例1：

一种致密砂岩岩心室内人工造缝方法，包括如下步骤：

1）选取致密砂岩柱塞，致密砂岩柱塞尺寸直径为25.12mm，长度为52.06mm。

2）用橡胶套固定致密砂岩柱塞的岩心，用喷灯加热使胶套紧贴岩心壁面；

3）用铁丝捆绑住岩心，使用三轴试验机对岩心端面的铁丝加压，在岩心端面压开一条缺口，缺口深度为1.0 mm；

4）在缺口处插入钢针，使用三轴试验机对钢针加压，加压过程人工手动操作，三轴试验机的加载速度设定为25N/s，防止加载速度过快导致岩心完整性被破坏，钢针刺入岩心一半距离左右，停止加压；

5）造缝完成后，撤出开缝针。

本方法100%保证造缝岩心的结构完整性，100%地保留致密砂岩岩心的原始力学性质。

实施例2：

一种致密砂岩岩心室内人工造缝方法，包括如下步骤：

1）选取致密砂岩柱塞，致密砂岩柱塞尺寸直径为38.00mm，长度为114.00mm。

2）用橡胶套固定致密砂岩柱塞的岩心，用喷灯加热使胶套紧贴岩心壁面；

3）用铁丝捆绑住岩心，使用三轴试验机对岩心端面的铁丝加压，在岩心端面压开一条缺口，缺口深度为2.0 mm；