[發明專利]直流電場作用下的巖石孔隙結構測試方法及系統

在審

• 申請號: 202010870903.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112051202A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 王慶;張文通;寧正福;吳小軍;高錫威;賈澤江
• 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;G01N23/22;G01N23/2202;G01Q60/24;G01N1/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李雅琪;周達

1.一種直流電場作用下的巖石孔隙結構測試方法，其特征在于，應用于孔隙結構測試系統，所述孔隙結構測試系統包括孔隙結構測試裝置、標定裝置以及電化學儲層流體特征模擬裝置，所述電化學儲層流體特征模擬裝置包括用于模擬儲層流體特征的導電流體；所述方法包括：

利用所述標定裝置對目標巖石樣品進行測試區域標定處理，得到包含至少一個標定區域的目標巖石樣品；

利用所述孔隙結構測試裝置對所述目標巖石樣品的標定區域進行測試，得到各標定區域所對應的第一孔隙結構測試結果；

將所述包含至少一個標定區域的目標巖石樣品置于所述電化學儲層流體特征模擬裝置中的所述導電流體內，并對所述導電流體施加直流電場，得到直流電場作用后的目標巖石樣品；

利用所述孔隙結構測試裝置對所述直流電場作用后的目標巖石樣品的標定區域進行測試，得到各標定區域所對應的第二孔隙結構測試結果；

對比所述目標巖石樣品中相同的標定區域所對應的第一孔隙結構測試結果以及第二孔隙結構測試結果，得到所述目標巖石樣品被施加直流電場前后的儲層孔隙結構變化特征測試結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔隙結構測試裝置包括原子力顯微鏡或冷場掃描電鏡。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對目標儲層的原始巖石樣品進行切割以及打磨處理，得到滿足所述孔隙結構測試裝置測試要求的巖石薄片，作為目標巖石樣品。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對目標巖石樣品進行測試區域標定處理，包括：

基于納米壓痕打點方法，對目標巖石樣品的測試區域的邊界線進行打點處理。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電化學儲層流體特征模擬裝置包括開設有至少一個開口的中空容器以及承裝在所述中空容器內的導電流體；所述導電流體包括不同濃度和不同類型的流體，以模擬所述目標巖石樣品所在的目標儲層的不同流體特征。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述電化學儲層流體特征模擬裝置還包括直流電源儀、陽極、陰極；所述陽極以及陰極的一端通過所述開口置于所述中空容器的導電流體中；所述陽極以及陰極的另一端與所述直流電源儀電連接；

相應的，將所述包含至少一個標定區域的目標巖石樣品通過所述開口放置于所述中空容器的導電流體中；

利用所述直流電源儀向所述陽極及陰極施加直流電場，以對所述導電流體施加直流電場，得到直流電場作用后的目標巖石樣品。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述中空容器的材料為絕緣材料。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述陽極、陰極置于所述導電液體中的一端采用惰性金屬，以避免陽極與陰極在直流電場的作用下產生化學沉淀。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，將所述包含至少一個標定區域的目標巖石樣品通過所述開口放置于所述導電流體中距離所述陽極以及陰極的不同位置處。

10.一種直流電場作用下的巖石孔隙結構測試系統，其特征在于，所述系統包括孔隙結構測試裝置、標定裝置以及電化學儲層流體特征模擬裝置，所述電化學儲層流體特征模擬裝置包括用于模擬儲層流體特征的導電流體；其中，

所述標定裝置用于對目標巖石樣品進行測試區域標定處理，得到包含至少一個標定區域的目標巖石樣品；

所述電化學儲層流體特征模擬裝置用于承裝所述包含至少一個標定區域的目標巖石樣品，且所述目標巖石樣品被置于所述導電液體中，以在對所述模擬儲層流體特征的流體施加直流電場后，得到直流電場作用后的目標巖石樣品；

所述孔隙結構測試裝置用于對所述目標巖石樣品的標定區域進行測試，得到各標定區域所對應的第一孔隙結構測試結果；以及，對所述直流電場作用后的目標巖石樣品的標定區域進行測試，得到各標定區域所對應的第二孔隙結構測試結果；以基于所述目標巖石樣品中相同的標定區域所對應的第一孔隙結構測試結果以及第二孔隙結構測試結果，得到所述目標巖石樣品被施加直流電場前后的儲層孔隙結構變化特征測試結果。