[发明专利]一种裂缝动态导流能力、基岩供气能力的测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种裂缝动态导流能力、基岩供气能力的测试装置及方法，所述测试装置包括岩心夹持器、供气装置、供液装置、回压装置、以及流量检测装置；所述供气装置和所述供液装置的输出端均与所述岩心夹持器相连，所述岩心夹持器的输出端与所述回压装置和所述流量检测装置相连；通过在所述岩心夹持器的上下左右设置堵头，前后内表面设置橡胶层，通过在岩心夹持器内的方形岩心的上下端面设置不渗透隔板，使得本发明能够用来同时测量裂缝导流能力及应力敏感，另外通过在岩心夹持器内的方形岩心的上下端面设置渗透隔板，使得本发明还可以用来测量基岩供气能力，为页岩气开发过程中裂缝导流能力对产能评价的影响研究提供实验支撑。

技术领域

本发明涉及油气开发技术领域，特别涉及一种裂缝动态导流能力、基岩供气能力的测试装置及方法。

背景技术

页岩气含量主要以CH₄为主，是一种极其理想的天然气，页岩气的开采受到了人们的广泛关注，其开发过程通常要进行压裂，裂缝的形成增大了促使页岩气从基质向裂缝流动的动力，使得页岩气首先流向裂缝再到井筒进而被采出。

目前，普遍认为页岩气井的产能主要取决于支撑剂充填层裂缝和储层剪切滑移形成的自支撑裂缝提供的导流能力。然而本发明人在产能影响因素研究过程中发现，这种说法具有一定的局限性。由于受应力敏感因素的影响，过多的考虑了裂缝的导流能力对产能的影响，而忽视了基质供气作用对产能的贡献所扮演的重要角色。本发明人在研究过程中发现，基岩的供气能力远远小于裂缝的导流能力，因此页岩气井的产能主要是由基质的供气能力来决定，裂缝只是提供了页岩气的流动通道，能保证页岩气的正常流动即可。现阶段关于基岩供气能力的测试装置及测试方法研究处于空缺，导致对页岩气的开发认识具有一定的盲区。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种裂缝动态导流能力、基岩供气能力的测试装置及方法，通过对页岩气开采过程进行合理的假设，测量应力条件下基岩的供气能力、裂缝的应力敏感以及裂缝的导流能力，通过对基岩供气能力的测试结果分析基质供气能力与裂缝导流能力的匹配关系。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种裂缝动态导流能力、基岩供气能力的测试装置，包括岩心夹持器、供气装置、供液装置、回压装置、以及流量检测装置；

所述岩心夹持器包括容纳方形岩心的方形壳体、与所述方形壳体的左右两端相连的左端盖和右端盖；所述左端盖与所述方形岩心的左端面之间设有左堵头，所述左堵头的左端贯穿所述左端盖的中心，所述左堵头的右端与所述方形岩心的左端面抵接且大小完全覆盖所述方形岩心的左端面；所述右端盖与所述方形岩心的右端面之间设有右堵头，所述右堵头的右端贯穿所述右端盖的中心，所述右堵头的左端与所述方形岩心的右端面抵接且大小完全覆盖所述方形岩心的右端面；所述方形壳体的上壁设有上开口一，所述方形壳体的上壁外表面设有覆盖所述上开口一的上钢板，所述上钢板上设有上开口二，所述上钢板的外表面设有覆盖所述上开口二的上堵头；所述方形壳体的下壁设有与所述上开口一对称的下开口一，所述方形壳体的下壁外表面设有覆盖所述下开口一的下钢板，所述下钢板上设有与所述上开口二对称的下开口二，所述下钢板的外表面设有覆盖所述下开口二的下堵头；所述左堵头、右堵头、上堵头、下堵头的中心均设有贯穿各堵头中轴线的流体主通道；所述方形岩心的上端面和所述方形岩心的下端面设有与所述方形岩心上下端面匹配的不渗透隔板或渗透隔板一，所述不渗透隔板或渗透隔板一与所述方形壳体之间形成供气腔；所述方形壳体的前壁内表面和后壁内表面均设有与所述方形岩心前后侧壁匹配的凹槽，所述凹槽内设有与所述凹槽匹配的橡胶层，所述方形壳体的前壁和后壁上分别设有与所述凹槽相连通的围压加压孔；