[發(fā)明專利]含裂縫人工頁巖的制備方法及含裂縫人工頁巖、應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111162010.1
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113756800A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔飛;鄒冠貴;彭蘇萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: E21C37/00
• 分類號: E21C37/00;E21B43/00;E21B43/26;E21B43/22
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張金銘

本發(fā)明提供了一種含裂縫人工頁巖的制備方法及含裂縫人工頁巖、應(yīng)用，涉及地球物理模型的技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明的制備方法包括以下步驟：將礦物物料與裂縫片一起壓制成型，固化，再溶解裂縫片，得到含裂縫人工頁巖。本發(fā)明解決了研究裂縫影響頁巖儲層彈性性質(zhì)的技術(shù)問題，本發(fā)明的工藝簡單且穩(wěn)定性好，達(dá)到了制作出可以測試人工頁巖彈性性質(zhì)的含裂縫人工頁巖的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理模型的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種含裂縫人工頁巖的制備方法及含裂縫人工頁巖、應(yīng)用。

背景技術(shù)

全球石油、煤、天然氣等能源需求不斷增長。頁巖氣是一種資源量十分巨大的非常規(guī)天然氣資源，儲量巨大，開發(fā)前景廣闊。頁巖氣的商業(yè)開采將促進(jìn)國際能源格局的轉(zhuǎn)換，對世界能源工業(yè)版圖具有深刻影響。

中國頁巖氣儲量世界第一，也是繼美國、加拿大之后，第三個形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)的國際。頁巖氣主要以游離和吸附態(tài)存在于頁巖中。已有資料表明，頁巖氣儲層低孔、特低滲。但因?yàn)轫搸r氣儲層中存在裂縫和微-納米級孔隙，使得頁巖氣體可以游離態(tài)形式儲存和富集與裂縫和大孔隙中。裂縫是天然氣滲流和儲集空間，具有構(gòu)造裂縫、層間頁理、層面滑移裂縫、成巖收縮微裂縫和有機(jī)質(zhì)演化異常壓力裂縫。構(gòu)造成因裂縫和熱生烴成因裂縫是影響頁巖氣富集和保存的重要裂縫，其中構(gòu)造成因裂縫主要與構(gòu)造應(yīng)力場和儲層巖石物理性質(zhì)有關(guān)。

相比于常規(guī)油氣儲層，頁巖油氣儲層具有地質(zhì)成因復(fù)雜、物性條件差、礦物組分多樣、非均質(zhì)較強(qiáng)、孔縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)都給頁巖儲層巖石物理分析和地震屬性評價帶來了巨大挑戰(zhàn)。在滿足地球化學(xué)基本條件(有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度和天然氣成因)的情況下，裂縫系統(tǒng)發(fā)育程度和產(chǎn)生條件是獲得具有商業(yè)價值天然氣的重要控制因素。

頁巖氣的生產(chǎn)機(jī)制復(fù)雜，涉及吸附氣與游離氣、天然裂縫與誘導(dǎo)裂縫系統(tǒng)之間的相互依存關(guān)系，分析局部和區(qū)域應(yīng)力作用下頁巖儲集層的響應(yīng)，描述和建立相關(guān)參數(shù)與頁巖氣產(chǎn)能之間的相關(guān)關(guān)系，研究和預(yù)測裂縫性頁巖氣的可采儲量，才能成功獲取經(jīng)濟(jì)可采儲量。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種含裂縫人工頁巖的制備方法，工藝簡單且穩(wěn)定性好，能夠制作出可以測試人工頁巖彈性性質(zhì)的含裂縫人工頁巖。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種含裂縫人工頁巖。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種含裂縫人工頁巖在制作地球物理模型中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種含裂縫人工頁巖的制備方法，包括以下步驟：

將礦物物料與裂縫片一起壓制成型，固化，再溶解裂縫片，得到含裂縫人工頁巖。

進(jìn)一步的，所述制備方法包括以下步驟：

(a)將礦物和膠結(jié)劑混合，得到礦物物料；

所述礦物包括按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分：石英35％-45％、方解石10％-15％、高嶺石30％-40％、干酪根0％-10％；

(b)將步驟(a)得到的礦物物料與裂縫片置于模具中，再加壓、保壓以及固化，再溶解裂縫片，得到含裂縫人工頁巖。

進(jìn)一步的，步驟(a)中包括如下步驟：

將石英、方解石、高嶺石以及任選的干酪根混合，得到礦物；

其中，所述混合的方式包括球磨混合；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述石英的粒徑為10-13μm；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述方解石的粒徑為8-11μm；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述高嶺石的粒徑為5-8μm；