[发明专利]一种水化泥页岩热破碎的实验研究方法

说明书

本发明属于油气田开发领域，一种水化泥页岩热破碎的实验研究方法，包括，按照需求对泥页岩岩样进行加工；对泥页岩水化处理，在此过程中可使用不同溶液进行浸泡，以获取不同溶液水化对热破碎的影响；或使用不同水化时间，以获取水化程度对热破碎的影响；对水化处理后的泥页岩提前进行施压，当应力施加完成后对样品进行热处理，一直加热至岩样发生热破碎，可使用不同加热速率进行加热，以获取不同加热速率对热破碎的影响；样品碎片与数据的采集，可将样品放置在加热腔中，以便更好地收集岩石热破碎后产生的碎片，可通过裂缝形态、粉末数量粒度、碎片零散程度或表面微观观测方法对碎片进行处理。本方法为地下干馏技术提供实验方法。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，一种水化泥页岩热破碎的实验研究方法。

背景技术

页岩气清洁且储量巨大，是十分理想的优质能源。页岩气不同于普通油气储层，页岩气的生储盖为同一地层，这使页岩气开采与常规油气开采产生较大差异。

页岩气储层同样为盖层，储层岩石较为致密，所以在页岩气开采前通常需要进行水力压裂改善储层的运移能力，便于页岩气的开采。水力压裂的返排率较低，大量压裂液滞留在储层中，部分页岩气井进行闷井作业，将压裂液故意滞留在储层中，利用页岩的水化膨胀效应扩展裂纹，增强压裂效果。因此页岩气储层岩石一般处于水化状态。

页岩气储层同样为生油层，储层岩石中存在较多为发育成熟的油母质，为了将页岩气储层开发完全，常使用干馏技术将油母质转化为天然气开采出来。干馏技术分为两种，较为常见的是地上干馏，是将页岩气储层岩石开采到地上，让给通过干馏炉炼化储层岩石，这种方法开采地下页岩储层岩石费事费力，伤害储层，且在干馏过程中会产生废气，影响空气质量。而另一种干馏方法为地下干馏，地下干馏技术是对原位储层岩石进行加热，油母质裂解后成油气后进行开采，无需将岩石开采至地上，且较为环保，相对比较理想。但由于技术受限，应用较少，未来应大力发展地下干馏技术。

与地上干馏技术不同，地下干馏技术需把控地下储层岩石状态，通过第二段内容可知，储层岩石通常处于水化状态，目前对页岩加热实验研究中，通常进行的是干燥状态研究，适用于地上干馏，并不适用于地下干馏技术，而水化后页岩热处理后会更容易发生热破碎现象，因此水化泥页岩热破碎实验研究对地下干馏技术发展具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种水化泥页岩热破碎的实验研究方法，为地下干馏技术提供实验方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水化泥页岩热破碎的实验研究方法，包括如下步骤，

步骤1、按照需求对泥页岩岩样进行加工；

步骤2、对泥页岩水化处理，在此过程中可使用不同溶液进行浸泡，以获取不同溶液水化对热破碎的影响；或使用不同水化时间，以获取水化程度对热破碎的影响；

步骤3、对水化处理后的泥页岩提前进行施压，当应力施加完成后对样品进行热处理，一直加热至岩样发生热破碎，可使用不同加热速率进行加热，以获取不同加热速率对热破碎的影响；

步骤4、样品碎片与数据的采集，可将样品放置在加热腔中，以便更好地收集岩石热破碎后产生的碎片，可通过裂缝形态、粉末数量粒度、碎片零散程度或表面微观观测方法对碎片进行处理。

作为优选的，在步骤3中，采用循环加热、火焰加热或微波加热的方式对样品进行加热，以获取加热方法对热破碎的影响。

作为优选的，在步骤1中，在需要模拟地层压力情况，则需按照施压实验要求的标准样式进行实验；若不需要施压也可将样品加工成直径25mm，高25mm的圆柱体进行实验。