[实用新型]一种测试泥页岩抗剥离强度的实验装置

说明书

本实用新型公开了一种测试泥页岩抗剥离强度的实验装置，该装置包括岩样固定机构和岩样剥离机构，岩样固定机构包括固定架、支撑平台和岩样固定器，支撑平台的一端与固定架呈角度连接，支撑平台的另一端设置有岩样固定器，岩样固定器上设置有泥页岩岩样，岩样剥离机构包括相连接的液压机和剥离刀，液压机还与一压力表相连接，剥离刀的剥离刃口与岩样的待剥离部上下相对设置。本实用新型中使得装置可以从不同角度对岩样进行剥离，提高了岩样剥离效果和剥离装置的适用范围；不仅可以测试不同地区泥页岩的抗剥离强度，还可以将泥页岩在不同钻井液体系中浸泡后的抗剥离强度进行测试，也可以评价页岩稳定剂对泥页岩进行加固稳定的效果情况。

技术领域

本实用新型涉及泥页岩井壁稳定技术领域，特别是涉及一种测试泥页岩抗剥离强度的实验装置。

背景技术

随着页岩气技术的发展，泥页岩井壁失稳问题一直是页岩气钻井过程中关注的难题之一。据统计，泥页岩地层占所钻总地层的70％，而90％以上的井塌发生在泥页岩地层。在以往钻泥页岩地层时，多数会发生不同程度的坍塌，主要由于泥页岩层理微裂缝发育，易破碎，稳定性差，地应力复杂，钻井液浸泡裸眼段时间长，导致掉块、井塌等钻井问题。我国的页岩气水平井时常发生井壁掉块，造成蹩卡、蹩停顶驱、卡钻甚至填井侧钻等井下事故，严重影响了页岩气的开发效率和进程。

目前，针对泥页岩井壁稳定问题的研究，主要是从泥页岩粘土水化膨胀和微裂缝发育造成的不稳定等方面着手，但是，根据实验和现场经验总结，在页岩气钻井中，大多数不稳定的泥页岩水化粘土含量低，膨胀较弱，而石英含量很高，脆性较大；最开始主要是从脱落掉块开始的，逐渐发展成大量掉块，直至井塌事故的发生。因此，亟需研制开发出一套能够测试泥页岩抗剥离强度的实验装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型的目的是提供一种测试泥页岩抗剥离强度的试验装置，该装置操作简单，自能化程度高，还可以多角度、多层次对页岩进行进行剥离，能够较好地反应泥页岩地层在钻井过程中，井壁能否保持稳定的情况。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种测试泥页岩抗剥离强度的实验装置，包括岩样固定机构和岩样剥离机构，所述岩样固定机构包括固定架、支撑平台和岩样固定器，所述支撑平台的一端与所述固定架呈角度连接，所述支撑平台的另一端设置有所述岩样固定器，所述岩样固定器上设置有泥页岩岩样，所述岩样剥离机构包括相连接的液压机和剥离刀，所述液压机还与一压力表相连接，所述剥离刀的剥离刃口与所述岩样的待剥离部上下相对设置。

优选的，所述岩样剥离机构还包括一支撑板，所述液压机设置在所述支撑板上。

优选的，所述岩样固定机构还包括一活动架，所述活动架与所述固定架相连接，所述活动架与所述支撑平台可调连接，所述活动架对所述支撑平台施加拉力或支撑力，所述支撑平台上靠近所述固定架的一端与所述固定架活动连接。

优选的，所述活动架上设置有若干固定孔，所述支撑平台上设置有一调节孔，所述调节孔通过一旋紧件与所述固定孔相连接。

优选的，所述旋紧件为旋紧螺钉或旋紧螺母。

优选的，所述岩样固定机构还包括一角度测量器，所述角度测量器设置在所述固定架或支撑平台上靠近所述固定架的一端，所述角度测量器对所述固定架与所述支撑平台之间的夹角进行测量。

优选的，所述固定架与所述支撑平台之间的夹角为0°～90°。

优选的，所述岩样固定器包括岩样固定块和固定螺钉，所述岩样固定块上设置有岩样固定槽，所述岩样固定槽的深度小于所述泥页岩岩样的长度，所述岩样固定块通过所述固定螺钉与所述支撑平台固定连接。

本实用新型还提供一种测试泥页岩抗剥离强度的实验方法，包括如下步骤：

将待用的泥页岩用岩芯切割机制备成长20mm、宽10mm、高5mm的泥页岩岩样；