[发明专利]一种微裂缝岩芯

说明书

本发明提出了一种微裂缝岩芯，属于油田钻井液封堵评价技术领域，包括岩芯壳体，所述岩芯壳体内设置有腔体，所述岩芯壳体的上端设置有连通所述腔体的进液口，下端设置连通所述腔体的出液口；设置在所述腔体内的模拟岩芯，所述模拟岩芯包括连通所述进液口的上岩芯块和连通所述出液口的下岩芯块；其中，所述上岩芯块和所述下岩芯块之间设置有可调节的微裂缝，实验时钻井液通过所述进液口进入到所述上岩芯块，之后通过所述微裂缝进入到所述下岩芯块，最后通过所述出液口流出。

技术领域

本发明涉及一种微裂缝岩芯，属于油田钻井液封堵评价技术领域。

背景技术

硬脆性泥页岩中黏土矿物大多为弱水化的伊蒙有序混层、伊利石与绿泥石，遇水不易发生水化分散，其孔喉大多为纳米级。但大多数易坍塌的硬脆性泥页岩中存在闭合或开启的层理和微裂缝。当其被钻开后，若钻井液当量密度高于地层孔隙压力系数，会引发压力传递，导致近井筒地层孔隙压力增大，此外，在压差与毛管压力作用下，钻井液滤液容易侵入，导致泥页岩水化膨胀，裂缝面或层理面开裂，岩石强度下降，并且不断沿着裂缝横向纵向发展，造成井壁失稳。因此，封堵纳米级裂缝及孔喉成了解决硬脆性泥页岩井壁失稳的关键。因此如何来评价钻井液对硬脆性泥页岩微纳米级裂缝及孔喉的封堵是前提条件。

目前，国内用于硬脆性泥页岩钻井液封堵性评价的方法，最常用见的方法有：1、通过对比滤失量的大小来反映钻井液的封堵性能；2、通过对比钻井液驱替前后岩心的渗透率以及突破压力等参数，来评价钻井液的封堵能力；3、通过渗透性封堵仪(PPT/PPA)评价钻井液对不同渗透率陶瓷盘或不同宽度不锈钢裂缝圆盘的封堵效果；4、通过引入一种新型混合纤维素滤膜(其孔径为0.05～0.8um)或人造泥饼来作为过滤介质，进行封堵评价。5、通过压力传递实验方式，采用地层的岩心或特制岩屑岩心作为过滤介质，来评价钻井液的封堵效果。

例如，国内专利CN201510004960采用天然岩芯，容易受天然岩心自身微裂缝的影响，影响实验评估效果准确度。只能进行一次实验使用后，天然岩芯孔吼被堵，不能重复使用，使用新的岩芯增加实验成本。专利CN201610533262岩芯中微裂缝的造缝方法及微裂缝的岩芯制备方法采用天然岩芯，经过筛选无明显微裂缝的岩心，又通过加热冷却的方法到微裂缝，但是不能提供形成的微裂缝的具体尺寸大小和数量，经过实验使用后，岩芯也不能重复使用。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种微裂缝岩芯，能够根据实验需要改变微裂缝的尺寸，在钻井液封堵评价实验中，提供准确具体微裂缝尺寸的微裂缝岩芯，测试钻井液对不同尺寸微裂缝的封堵效果优化钻井液配比。提供的岩芯可以重复使用，减少济成本。

本发明提出了一种微裂缝岩芯，包括：

岩芯壳体，所述岩芯壳体内设置有腔体，所述岩芯壳体的上端设置有连通所述腔体的进液口，下端设置连通所述腔体的出液口；

设置在所述腔体内的模拟岩芯，所述模拟岩芯包括连通所述进液口的上岩芯块和连通所述出液口的下岩芯块；

其中，所述上岩芯块和所述下岩芯块之间设置有可调节的微裂缝，实验时钻井液通过所述进液口进入到所述上岩芯块，之后通过所述微裂缝进入到所述下岩芯块，最后通过所述出液口流出。

本发明的进一步改进在于，所述上岩芯块为圆柱形结构，两侧对称设置有两个液体入口；钻井液通过所述进液口均匀流入两个所述液体入口，通过所述液体入口进入到所述微裂缝中。

本发明的进一步改进在于，所述下岩芯块为圆柱形结构，两侧对称设置有两个液体出口；钻井液经过所述微裂缝均匀流入两个所述液体出口，通过所述液体入口流入所述出液口。

本发明的进一步改进在于，所述液体入口和所述液体出口均为扇形的孔洞；并且两个所述液体入口的中心连接线和两个所述液体出口的中心连接线相互垂直，使所述液体入口和所述液体出口错开。