[發明專利]一種人造頁巖巖芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201611217038.X
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106769313B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 宋付權;胡簫;黃小荷
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N15/08
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

本發明提供了一種人造頁巖巖芯及其制備方法，屬于頁巖氣開發技術領域。本人造頁巖巖芯包括至少一個單元連接器，所述單元連接器由中部鏤空的固定結構和外凸設置于固定結構中部外側的槽結構焊接而成，所述槽結構與固定結構的鏤空部分相配合且槽結構恰好可嵌入該鏤空部分，在槽結構遠離固定結構的一端設置有過濾網，在過濾網上放置有納米膜。本人造頁巖巖芯具有既能夠滿足頁巖納米級孔隙、極低的滲透率和孔隙度的要求，又能保障巖芯驅替實驗的正常進行和驅替實驗的精確性的優點。

技術領域

本發明屬于頁巖氣開發技術領域，涉及一種人造頁巖巖芯及其制備方法，特別是一種納米尺度人造頁巖巖芯及其制備方法。

背景技術

頁巖氣是指賦存于有機質泥頁巖及其夾層，以吸附或游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣，其成分主要以甲烷為主。頁巖氣作為傳統煤炭能源和石油天然氣的替代品，為緩解能源緊張、減少環境污染、緩解我國能源緊張的局勢、優化能源產業結構等起到了積極的推動作用。

頁巖孔徑主要在納米級別，具有明顯的納米效應和非均質特性，孔隙度極低，儲層超低滲透率，流體難以流過真實的頁巖巖芯，傳統的巖芯驅替實驗難以實現，而且不能控制孔徑和滲透率進行模擬，驅替實驗的精確性也難以保障。

綜上所述，設計一種具有大量納米級孔徑和超低滲透率的人造頁巖巖芯，既能真實的模擬頁巖巖芯滲流特點，又能保障頁巖驅替實驗精確性，成為頁巖氣滲流特點研究的當務之急。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種既能夠滿足頁巖納米級孔隙、極低的滲透率和孔隙度的要求，又能保障巖芯驅替實驗的正常進行和驅替實驗的精確性的人造頁巖巖芯及其制備方法。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種人造頁巖巖芯，包括至少一個單元連接器，所述單元連接器由中部鏤空的固定結構和外凸設置于固定結構中部外側的槽結構焊接而成，所述槽結構與固定結構的鏤空部分相配合且槽結構恰好可嵌入該鏤空部分，在槽結構遠離固定結構的一端設置有過濾網，在過濾網上放置有納米膜。

作為本發明的進一步改進，在過濾網上有序疊放有多張納米膜，且納米膜與對應槽結構內壁緊密配合。

作為本發明的更進一步改進，位于最外側的納米膜上壓制有支撐網，且支撐網置于槽結構靠近固定結構的一端，所述支撐網的周圍由膜密封膠環密封，所述膜密封膠環與對應槽結構內壁緊密配合。

作為本發明的進一步改進，所述單元連接器設置為沿軸向依次排列的多個，相鄰兩個單元連接器相互密封嵌套在一起，其中槽結構置于對應單元連接器的固定結構鏤空部分內，相鄰兩固定結構之間通過連接器密封膠環密封連接。

作為本發明的更進一步改進，在多個單元連接器合圍形成的結構中，其首尾端分別連接有入口端緊固器和出口端緊固器，且入口端緊固器、出口端緊固器與對應單元連接器的固定結構之間同樣通過連接器密封膠環密封連接，該人造頁巖巖芯還包括用于固定入口端緊固器、單元連接器、出口端緊固器的緊固螺栓，所述緊固螺栓依次穿過入口端緊固器、各單元連接器、出口端緊固器。

作為本發明的更進一步改進，所述入口端緊固器、出口端緊固器上分別設有支撐網。

作為本發明的進一步改進，由入口端緊固器、出口端緊固器和多個單元連接器合圍形成的結構密封于一巖芯外密封套內。

作為本發明的更進一步改進，所述入口端緊固器、出口端緊固器、巖芯外密封套和多個單元連接器合圍形成的結構整體呈圓筒狀設置。

作為本發明的又一種改進，在入口端緊固器、出口端緊固器上分別設有驅替液入口管路、驅替液出口管路。

一種人造頁巖巖芯的制備方法，包括以下步驟：

定制能夠放納米膜的單元連接器；