[发明专利]层理缝发育页岩的饱和度-电阻增大系数测试方法

权利要求书

1.层理缝发育页岩的饱和度-电阻增大系数测试方法，其特征在于，该方法基于一种电阻率测试仪，该电阻率测试仪包括电阻率仪(11)、岩心(6)夹持器、气源(13)和计量天平(14)；所述岩心(6)夹持器包括釜体外壳(1)以及设置在釜体外壳(1)内的胶套(3)，还包括釜体柱塞(2)、岩心上柱塞(4)和岩心下柱塞(5)；所述釜体外壳(1)上端开口，所述釜体柱塞(2)封堵在釜体外壳(1)的上端；所述胶套(3)与釜体外壳(1)分体设置，所述釜体外壳(1)内壁与胶套(3)外壁之间的空间为釜体内部空腔，该釜体内部空腔内填充有不导电硅油；所述岩心上柱塞(4)和岩心下柱塞(5)分别封堵在胶套(3)的上下两端、并在岩心上柱塞(4)和岩心下柱塞(5)之间形成用于加持岩心(6)的夹持空间；所述气源(13)通过气体入口管线(15)连接在夹持空间的上端，所述计量天平(14)通过气体出口管线(18)连接在夹持空间的下端；所述电阻率仪(11)通过正电极导线(17)和负电极导线(16)分别与岩心下柱塞(5)和岩心上柱塞(4)连接；

测试方法包括如下步骤：

S1、制作形状规则的岩心并烘干，测量烘干岩心的干重m_d、长度L和直径d，根据长度L和直径d计算出岩心总体积V_d其中V_d＝π*d^2*L/4；

S2、配置模拟地层水溶液，在30MPa压力下饱和岩心24小时，使岩心孔隙中完全充满地层水，称量饱和岩心的质量m_s；

S3、测量地层水溶液电阻率R_w；

S4、计算岩心的含水质量和孔隙体积，其中，岩心的含水的质量为m_w0＝m_s-m_d，孔隙体积为V_w0＝m_w0/m_s*V_d＝(m_s-m_d)/m_s*V_d；

S5、将饱和岩心装入胶套后置于釜体内，设定系统围压来模拟地层压力状态；

S6、待系统围压稳定后，根据岩心夹持器上千分尺的示数c，计算岩石压缩后的总体积，该体积即为地层压力状态下的岩石总体积，记为V_c，其中V_c＝π*(d-c)^2*(L-c)/4；

S7、计算岩心孔隙体积压缩系数cc和压缩后岩心孔隙度其中cc＝(V_d–V_c)/V_d，

S8、压缩后岩心孔隙中所含水的质量等于地层压力状态下岩心总孔隙中所含水的质量m₀，

S9、测量围压状态下岩心的电阻，即地层压力下饱和岩石的电阻率R₀；

S10、测量围压状态下，降饱和过程中的含水饱和度S_w和电阻增大系数RI，该过程包括气驱和吞吐两个阶段；

S101采用气驱水的方式降低裂缝含水饱和度；打开岩心上柱塞和下柱塞阀门，用氮气驱替岩心中的水，裂缝中的水会很快脱出岩心；

S102、利用计量天平测量排出水的质量m_i，利用电阻率仪采集岩心电阻率R_i，计算饱和度Sw和电阻增大系数RI；其中，Sw＝(m₀-m_i)/(m₀)*100％，RI＝R_i/R₀；

S103、采用“吞吐”的方式降低基质孔隙饱和度，该阶段包括4个步骤：

a、吞：打开岩心上柱塞进气阀门并关闭岩心下柱塞出气阀门，将确定量的二氧化碳注入岩心；

b、焖：关闭岩心上柱塞进气阀门，将二氧化碳封闭在岩心内，使气体扩散进入孔隙中，维持约2-12小时；

c、吐：打开岩心下柱塞出气阀门，释放气体压力，二氧化碳分子携带水分脱出基质孔隙；

d、气驱：打开上柱塞进气阀门，通入氮气冲刷附着在裂缝表面和出气口管线中的水分；

重复步骤S102和S103，重复5～7次，获取每次状态下的Sw和RI；

S11、绘制饱和度—电阻增大系数图件。