[發(fā)明專利]一種微裂縫巖芯

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011251623.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN114483018A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范勝;于洋;李雙貴;張俊;易浩;翟科軍;賈曉斌;方俊偉;耿云鵬;沈青云;方靜;李銀婷;高偉;齊彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B33/13;G01N33/00
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 劉碩

本發(fā)明提出了一種微裂縫巖芯，屬于油田鉆井液封堵評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，包括巖芯殼體，所述巖芯殼體內(nèi)設(shè)置有腔體，所述巖芯殼體的上端設(shè)置有連通所述腔體的進(jìn)液口，下端設(shè)置連通所述腔體的出液口；設(shè)置在所述腔體內(nèi)的模擬巖芯，所述模擬巖芯包括連通所述進(jìn)液口的上巖芯塊和連通所述出液口的下巖芯塊；其中，所述上巖芯塊和所述下巖芯塊之間設(shè)置有可調(diào)節(jié)的微裂縫，實(shí)驗(yàn)時(shí)鉆井液通過所述進(jìn)液口進(jìn)入到所述上巖芯塊，之后通過所述微裂縫進(jìn)入到所述下巖芯塊，最后通過所述出液口流出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微裂縫巖芯，屬于油田鉆井液封堵評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硬脆性泥頁巖中黏土礦物大多為弱水化的伊蒙有序混層、伊利石與綠泥石，遇水不易發(fā)生水化分散，其孔喉大多為納米級(jí)。但大多數(shù)易坍塌的硬脆性泥頁巖中存在閉合或開啟的層理和微裂縫。當(dāng)其被鉆開后，若鉆井液當(dāng)量密度高于地層孔隙壓力系數(shù)，會(huì)引發(fā)壓力傳遞，導(dǎo)致近井筒地層孔隙壓力增大，此外，在壓差與毛管壓力作用下，鉆井液濾液容易侵入，導(dǎo)致泥頁巖水化膨脹，裂縫面或?qū)永砻骈_裂，巖石強(qiáng)度下降，并且不斷沿著裂縫橫向縱向發(fā)展，造成井壁失穩(wěn)。因此，封堵納米級(jí)裂縫及孔喉成了解決硬脆性泥頁巖井壁失穩(wěn)的關(guān)鍵。因此如何來評(píng)價(jià)鉆井液對(duì)硬脆性泥頁巖微納米級(jí)裂縫及孔喉的封堵是前提條件。

目前，國內(nèi)用于硬脆性泥頁巖鉆井液封堵性評(píng)價(jià)的方法，最常用見的方法有：1、通過對(duì)比濾失量的大小來反映鉆井液的封堵性能；2、通過對(duì)比鉆井液驅(qū)替前后巖心的滲透率以及突破壓力等參數(shù)，來評(píng)價(jià)鉆井液的封堵能力；3、通過滲透性封堵儀(PPT/PPA)評(píng)價(jià)鉆井液對(duì)不同滲透率陶瓷盤或不同寬度不銹鋼裂縫圓盤的封堵效果；4、通過引入一種新型混合纖維素濾膜(其孔徑為0.05～0.8um)或人造泥餅來作為過濾介質(zhì)，進(jìn)行封堵評(píng)價(jià)。5、通過壓力傳遞實(shí)驗(yàn)方式，采用地層的巖心或特制巖屑巖心作為過濾介質(zhì)，來評(píng)價(jià)鉆井液的封堵效果。

例如，國內(nèi)專利CN201510004960采用天然巖芯，容易受天然巖心自身微裂縫的影響，影響實(shí)驗(yàn)評(píng)估效果準(zhǔn)確度。只能進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)使用后，天然巖芯孔吼被堵，不能重復(fù)使用，使用新的巖芯增加實(shí)驗(yàn)成本。專利CN201610533262巖芯中微裂縫的造縫方法及微裂縫的巖芯制備方法采用天然巖芯，經(jīng)過篩選無明顯微裂縫的巖心，又通過加熱冷卻的方法到微裂縫，但是不能提供形成的微裂縫的具體尺寸大小和數(shù)量，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)使用后，巖芯也不能重復(fù)使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種微裂縫巖芯，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要改變微裂縫的尺寸，在鉆井液封堵評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中，提供準(zhǔn)確具體微裂縫尺寸的微裂縫巖芯，測試鉆井液對(duì)不同尺寸微裂縫的封堵效果優(yōu)化鉆井液配比。提供的巖芯可以重復(fù)使用，減少濟(jì)成本。

本發(fā)明提出了一種微裂縫巖芯，包括：

巖芯殼體，所述巖芯殼體內(nèi)設(shè)置有腔體，所述巖芯殼體的上端設(shè)置有連通所述腔體的進(jìn)液口，下端設(shè)置連通所述腔體的出液口；

設(shè)置在所述腔體內(nèi)的模擬巖芯，所述模擬巖芯包括連通所述進(jìn)液口的上巖芯塊和連通所述出液口的下巖芯塊；

其中，所述上巖芯塊和所述下巖芯塊之間設(shè)置有可調(diào)節(jié)的微裂縫，實(shí)驗(yàn)時(shí)鉆井液通過所述進(jìn)液口進(jìn)入到所述上巖芯塊，之后通過所述微裂縫進(jìn)入到所述下巖芯塊，最后通過所述出液口流出。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述上巖芯塊為圓柱形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)液體入口；鉆井液通過所述進(jìn)液口均勻流入兩個(gè)所述液體入口，通過所述液體入口進(jìn)入到所述微裂縫中。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述下巖芯塊為圓柱形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)液體出口；鉆井液經(jīng)過所述微裂縫均勻流入兩個(gè)所述液體出口，通過所述液體入口流入所述出液口。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述液體入口和所述液體出口均為扇形的孔洞；并且兩個(gè)所述液體入口的中心連接線和兩個(gè)所述液體出口的中心連接線相互垂直，使所述液體入口和所述液體出口錯(cuò)開。