[发明专利]岩石水压破裂动态监测系统及其测定方法

说明书

本发明公开一种动岩石水压破裂动态监测系统及其测定方法，包括：CT封闭室内设有CT扫描镜头；岩石夹持筒设置于CT封闭室内，岩石夹持筒内设有弹性筒，弹性筒的外壁与岩石夹持筒的内壁之间形成密闭的环形围压腔体；围压泵与环形围压腔体连接；轴压泵的输出端与岩石夹持筒的内腔上部连接；套筒嵌入岩心样品的内部，套筒的筒壁设有多个出水孔，中心水压泵通过管路与套筒连接；在CT封闭室内，利用轴压泵和围压泵同时对被测岩心样品进行加压，模拟底层下岩石的受力情况，通过中心水压泵对岩心样品内部施加水压，使岩石产生裂缝，CT扫描镜头实时扫描记录岩心样品的压裂过程，实现动态连续监测压裂条件下岩心样品的变化特征。

技术领域

本发明属于石油开发技术领域，更具体地，涉及一种动岩石水压破裂动态监测系统及其测定方法。

背景技术

油气开采初期，由于油藏中微裂缝处于张开状态，使得油藏的渗透率高于常规油藏.从而其日产油量比常规油藏高。随着开采过程的进行，在无注水补充能量的情况下油藏压力下降，油藏微裂缝闭合，渗透率下降，从而使其日产油量低于常规油藏。我国多数大型油气田已进入开采后期，低渗油气田的油气资源有望成为未来能源和经济发展的动力，而这些致密储层中的油气需要通过压裂才能够实现经济开采。合理、高效、经济地开发这类油藏是当前进行低渗透油田开发过程中面临的一个重要课题和难题。我国在五十年代起已开始进行压裂技术的研究，迄今为止已取得了很好的技术成就与较高的经济效益。随着油田的开发进程，针对不同时期不同对象及其对于改造技术的不同要求，压裂工艺技术不断发展、完善和提高。

其中，通过动态监测岩石在压裂条件下的力学参数特征的变化规律，模拟实际生产压裂的效果，以便对压裂理论进行验证和研究对于完善压裂工艺技术是至关重要的。

发明内容

为了对压裂理论进行验证和研究，构建岩石压裂模拟的监测过程，模拟实际生产压裂的效果，提供一种岩石水压破裂动态监测系统及其测定方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提出一种岩石水压破裂动态监测系统，包括：

CT封闭室，所述CT封闭室内设有CT扫描镜头；

岩石夹持筒，所述岩石夹持筒设置于所述CT封闭室内，所述岩石夹持筒用于放置岩心样品，所述岩石夹持筒的上端设有盖体，下端设有底座，所述CT扫描镜头对准所述岩石夹持筒，所述岩石夹持筒内设有弹性筒，所述弹性筒的外壁与所述岩石夹持筒的内壁之间形成密闭的环形围压腔体；

围压泵，所述围压泵与所述环形围压腔体连接，用于对所述弹性筒施加周向压力；

轴压泵，所述轴压泵的输出端与所述岩石夹持筒的内腔上部连接，用于对所述弹性筒施加轴向压力；

套筒，所述套筒嵌入所述岩心样品的内部，所述套筒的筒壁设有多个出水孔；

中心水压泵，所述中心水压泵通过管路与所述套筒连接。

优选地，所述弹性筒由橡胶制成，所述套筒由金属制成，所述岩石夹持筒由增强聚丙烯材料制成。

优选地，还包括压力控制系统，所述压力控制系统分别与所述中心水压泵、所述轴压泵和所述围压泵连接，用于控制所述中心水压泵、所述轴压泵和所述围压泵的开启和关闭，以及施加压力值和施加压力的时间。

优选地，所述盖体上设有第一通孔和第二通孔，所述岩石夹持筒内设有活塞，所述活塞将所述岩石夹持筒的内腔隔离为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过所述第一通孔与所述轴压泵连通，所述弹性筒设于所述第二腔室内，所述中心水压泵通过管路穿过所述第二通孔与所述套筒连接。

优选地，所述岩石夹持筒分别与所述盖体和所述底座密封连接。

优选地，还包括轴向压力传感器和周向压力传感器，所述轴向压力传感器设置于所述弹性筒的外壁，所述轴向压力传感器设于所述轴压泵的输出端。