[發明專利]一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價裝置及方法

在審

• 申請號: 202010597371.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111610106A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 陳岑;蒙承;尤啟東;成群;程平
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價裝置，其特征在于：包括沿液體流動方向依次連通的輸送泵、巖心夾持裝置、流量計以及液體收集器，所述巖心夾持裝置內設置有巖心樣本，所述巖心樣本具有斷層面，所述斷層面將所述巖心樣本分為第一巖層和第二巖層，所述第一巖層和所述第二巖層之間設置有泥沙巖層，所述巖心夾持裝置的入口端還設置有抽真空裝置，所述巖心夾持裝置的軸向及周向分別連接有對所述巖心樣本施加軸壓的軸壓加載系統和施加圍壓的圍壓加載系統。

2.根據權利要求1所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價裝置，其特征在于：還包括用于檢測所述軸壓大小的第一壓力傳感器和用于檢測所述圍壓大小的第二壓力傳感器，預設所述軸壓閾值和所述圍壓閾值，當所述第一壓力傳感器檢測到所述軸壓大于或小于所述軸壓閾值時，控制所述軸壓加載系統進行壓力調整；當所述第二壓力傳感器檢測到所述圍壓大于或小于所述圍壓閾值時，控制所述圍壓加載系統進行壓力調整。

3.根據權利要求1所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價裝置，其特征在于：所述輸送泵和所述巖心夾持裝置之間還設置有緩沖容器。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價裝置，其特征在于：所述輸送泵為平流泵。

5.根據權利要求4所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價裝置，其特征在于：所述巖心夾持裝置為巖心夾持器，所述巖心夾持器為活塞式圓筒狀結構，且內部具有使液體僅能從所述巖心樣本一端流入另一端流出的密封膠筒。

6.一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價方法，其特征在于：包括以下步驟，

S010，制備樣本：根據預設的斷層面傾角，將巖心切割制造斷層面；根據預設的比例將泥沙混合，并均勻涂抹到所述斷層面上，得到最終的巖心樣本；

S020，將所述巖心樣本裝入巖心夾持器中，利用抽真空裝置對所述巖心樣本進行抽真空，通過軸壓加載系統對所述巖心樣本施加軸壓，通過圍壓加載系統向所述巖心樣本施加圍壓，所述軸壓和所述圍壓垂直于所述斷層面的合力為斷層面壓力；

S030，開啟輸送泵，并保證所述輸送泵使液體連續、恒速流入所述巖心樣本；

S040，通過流量計計算通過所述巖心樣本的液體流量，并記錄結果；

S050，改變所述斷層面傾角值，重復步驟S010-S040，最終得到若干組泥沙巖層比例一定、斷層面壓力一定、斷層面傾角變化的實驗數據，當所述斷層面傾角減小時，所述液體流量減小，即所述斷層面傾角越小，斷層封閉能力越強。

7.根據權利要求6所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價方法，其特征在于：還包括步驟S051，通過改變所述軸壓和所述圍壓的大小調整斷層面壓力，重復步驟S020-S040，最終得到若干組斷層面傾角一定、泥沙巖層比例一定、斷層面壓力變化的實驗數據，當所述斷面層壓力增大時，所述液體流量減小，即所述斷面層壓力越大，斷層封閉能力越強。

8.根據權利要求6或7所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價方法，其特征在于：還包括步驟S052，改變泥沙混合比例，重復步驟S010-S040，最終得到若干組斷層面傾角一定、斷層面壓力一定、泥沙巖層比例變化的實驗數據，當所述泥沙巖層的泥質含量增大時，所述液體流量減小，即所述泥沙巖層的泥質含量越大，斷層封閉能力越強。

9.根據權利要求6所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價方法，其特征在于：在步驟S020之前，檢查裝置的氣密性。

10.根據權利要求9所述的一種基于物理模擬實驗的斷層封閉性評價方法，其特征在于：所述液體為原油。