[發明專利]利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置和測量方法

在審

• 申請號: 201710526004.7
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107345896A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 王小瓊;左名圣;葛洪魁;吳珊;劉時雨
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N29/14;G01N5/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 張洋,黃健

技術領域

本發明屬于油氣勘探開發技術領域，尤其涉及一種利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置和測量方法。

背景技術

隨著全球能源工業的快速發展和能源需求的與日俱增，越來越多的低滲透頁巖氣儲層投入開發利用。

低滲透頁巖氣儲層的頁巖孔隙之間連通的收縮部分直徑較小，毛細管效應比較明顯，因而低滲透頁巖氣儲層的自發滲吸現象比常規儲層更為明顯。采用壓裂液對低滲透頁巖氣儲層的頁巖進行壓裂時，壓裂液在毛細管效應的作用下，會自發滲吸進入低滲透頁巖氣儲層的頁巖中，對低滲透油氣儲層的壓裂過程產生影響。

但是，現有技術中，低滲透頁巖氣儲層的滲吸過程在地層內部進行，無法直接獲得通過滲吸方式進入待測低滲透頁巖氣儲層頁巖內部的壓裂液對頁巖內部結構的影響情況。

發明內容

本發明提供一種利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置和測量方法，以準確確定通過滲吸方式進入待測低滲透頁巖氣儲層頁巖內部的壓裂液對頁巖內部結構的影響情況。

本發明提供一種利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置和測量方法，包括：第一探頭、方波發生器、聲發射檢測裝置和第二探頭，所述第一探頭和第二探頭固定在待測巖樣上，所述待測巖樣浸入在待測壓裂液中，所述聲發射測量裝置通過探頭連接線與所述第一探頭連接，所述方波發生器通過所述探頭連接線與所述第二探頭連接；

所述方波發生器用于激發所述待測巖樣的內部方波，所述聲發射測量裝置用于檢測所述待測巖樣在自發滲吸過程中的聲發射情況和波速、波形變化情況。進一步的，所述測量裝置還包括：稱重裝置、懸架、懸繩、盛液容器和容器架，所述懸架固定在所述稱重裝置上，所述待測巖樣通過所述懸繩固定在所述懸架上；所述待測巖樣下方設置有所述容器架，所述容器架上設置有所述盛液容器，所述盛液容器內盛設有所述待測壓裂液，所述待測巖樣浸入在所述待測壓裂液中，且，所述容器架與所述稱重裝置分離設置；

所述稱重裝置用于檢測所述待測巖樣在自發滲吸過程中的質量變化。

進一步的，所述測量裝置還包括：探頭夾，所述探頭通過所述探頭夾與所述待測巖樣連接。

進一步的，所述探頭為防水探頭。

本發明提供一種利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置和測量方法，所述方法適用于所述頁巖滲吸的測量裝置，所述方法包括：

烘干待測巖樣，確定烘干后的所述待測巖樣的質量；

將烘干后的待測巖樣浸入待測壓裂液中，確定所述待測巖樣在自發滲吸過程中的聲發射情況和波速、波形變化情況；根據所述待測巖樣在自發滲吸過程中的聲發射情況和波速、波形變化情況確定所述待測巖樣內部結構變化情況。進一步的，所述確定所述待測巖樣在自發滲吸過程中的聲發射情況和波速、波形變化情況之前，還包括：

確定所述待測巖樣在自發滲吸過程中的質量變化情況；

根據所述待測巖樣在自發滲吸過程中的質量變化情況確定所述待測巖樣未達到飽和。

進一步的，所述根據所述待測巖樣在自發滲吸過程中的質量變化情況確定所述待測巖樣未達到飽和，包括：

若所述待測巖樣的質量持續增加，則確定所述待測巖樣未達到飽和。

本發明提供一種利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置和測量方法，該測量裝置包括：第一探頭、方波發生器、聲發射檢測裝置和第二探頭，所述第一探頭和第二探頭固定在待測巖樣上，所述待測巖樣浸入在待測壓裂液中，所述聲發射測量裝置通過探頭連接線與所述第一探頭連接，所述方波發生器通過所述探頭連接線與所述第二探頭連接；所述方波發生器用于激發所述待測巖樣的內部方波，所述聲發射測量裝置用于檢測所述待測巖樣在自發滲吸過程中的聲發射情況和波速、波形變化情況。該測量裝置通過方波發生器與聲發射檢測裝置配合使用，準確確定出通過滲吸方式進入待測低滲透頁巖氣儲層頁巖內部的壓裂液對頁巖內部結構的影響情況。

附圖說明

圖1為本發明提供的利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量裝置；

圖2為本發明提供的另一種頁巖滲吸的測量裝置；

圖2A為本發明提供的探頭夾的結構示意圖；

圖3為本發明提供的利用聲彈特性監測頁巖滲吸的測量方法的流程圖；

圖3A為本發明提供的待測巖樣在自發滲吸過程中的波形變化情況示意圖；

圖4為本發明提供的另一種頁巖滲吸的測量方法的流程圖；

圖5為本發明提供的再一種頁巖滲吸的測量方法的流程圖。

附圖標記說明：