CN110470514A - 低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法及岩心夹持器 - Google Patents

Abstract

本发明低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法及岩心夹持器。属于油气田勘探开发技术中的岩心分析技术领域，本发明提供的一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，包括：步骤1：采用压裂液将岩心压裂出裂缝；步骤2：给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定；步骤3：在裂缝两端持续通水时使用冷冻剂冷冻岩心，将岩心裂缝内的水冻结；步骤4：将岩心解冻至冰点状态，给裂缝两端再次通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定。本发明提出的造缝方法原理与实际开采生油气田水力压裂方法原理手段类似，都是通过高压注水压开岩心裂缝，这种自然裂缝的产生机理，其数据参考价值可靠，为后续实际生产时采用裂缝岩心做下一步研究提供了可信的参照基础。

Description

低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法及岩心夹持器

技术领域

本发明属于油气田勘探开发技术中的岩心分析技术领域，具体涉及低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法及岩心夹持器。

背景技术

随着低渗以及特低渗油气田的开发逐渐成为能源供应的重要组成部分，对其勘探开发技术的研究也越发重要；目前，各油气田现场对低渗特低渗储层的开发主要通过压裂改造储层技术进行开发，因而室内研究需要在获得岩心后对岩心进行造缝以模拟井下储层压裂改造措施，使研究结果更符合井下实际情况，给实际开采提供最佳的参考数据，但目前室内低渗储层岩心的造缝方法仍存在较多问题；

例如，目前天然岩心室内造缝的方法主要分两种：

一种是利用巴西劈裂原理或者岩石抗压原理通过巴西劈拉仪或岩石力学三轴仪将岩石破碎；

现有技术包括：一种低渗透岩心人工造缝装置，专利申请号为：201520646417.5；一种岩心人工造缝装置，申请号201720502213.3；岩心裂缝制备装置及方法，申请号201310231851；

另一种是、根据对裂缝特征的需求，事先将岩心切开，在切开面中填充类似于支撑剂物质，再将各切开的岩心组合成完整的裂缝岩心；

现有技术包括：模拟致密油***工压裂裂缝的天然岩心造缝方法，申请号201710038179.3；一种人造裂缝岩心制作方法，申请号201610566936.X；

发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：

上述这两种方法都存在很大的缺点：前者岩石的破碎程度大，破裂面主要与岩石的受力性质相关，因此与井下岩石受到水力压裂的破裂面可能存在较大差异；后者直接切开岩心进行造缝，所形成的缝都是按人工意愿而定的，无法体现水力压裂破裂面的不规则性和随机性，裂缝的分布和产生规律与实际压裂状况不符，且填充的支撑剂也存在较大的不稳定性，均给不符合实际开采的最贴近的参考数据。

发明内容

本发明提供低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法及岩心夹持器，目的在于解决上述问题，解决用巴西劈裂原理或者岩石抗压原理通过巴西劈拉仪或岩石力学三轴仪将岩石破碎时岩石的破碎程度大，破裂面主要与岩石的受力性质相关，因此与井下岩石受到水力压裂的破裂面可能存在较大差异；根据对裂缝特征的需求，事先将岩心切开，在切开面中填充类似于支撑剂物质，再将各切开的岩心组合成完整的裂缝岩心时直接切开岩心进行造缝，所形成的缝都是按人工意愿而定的，无法体现水力压裂破裂面的不规则性和随机性，裂缝的分布和产生规律与实际压裂状况不符，且填充的支撑剂也存在较大的不稳定性，上述方法均给不符合实际开采的最贴近的参考数据的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，包括：

步骤1：采用压裂液将岩心压裂出裂缝；

步骤2：给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定；

步骤3：在裂缝两端持续通水时使用冷冻剂冷冻岩心，将岩心裂缝内的水冻结；

步骤4：将岩心解冻至冰点状态，给裂缝两端再次通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定。

所述步骤4之后还包括：

步骤5：不断重复步骤3及步骤4，直到给裂缝两端通水时，裂缝的出水端水压为零；

所述步骤3和步骤4之间还包括：

步骤3.1：给岩心裂缝两端注气，待裂缝两端的气压稳定后停止注气。

所述步骤1之前还包括：

步骤a：对岩心进行预处理，并将预处理过的岩心安装到岩心夹持器内，所述预处理具体为，在岩心两端钻孔，将岩心装到岩心夹持器内并在两端的钻孔内埋入高压管线，并使用固化树脂将高压管线的端口固定在岩心的钻孔内。

所述步骤3中，使用冷冻剂冷冻岩心具体为，使用液氮冷冻岩心。

所述步骤2中，给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定具体为：

给裂缝两端持续通入含有支撑剂的具有一定压力的水，并不断增加该具有一定压力的水的压力，直到裂缝出水端水压稳定，所述水的温度接近于冰点。

一种岩心夹持器，包括：

壳体，壳体具有用于安装岩心的内腔，壳体的侧面具有内腔出口，内腔出口将所述内腔与外部连通，壳体为中空结构，壳体内具有中空腔体，所述中空腔体具有至少一个入口；

堵头，堵头设在壳体两端，堵头用于密封所述内腔；

高压注水管，至少两高压注水管从壳体两端的堵头深入至所述内腔内；

泵；

泵的出口经高压注水管与所述内腔连接。

所述中空腔体具有中空腔入口和中空腔出口，中空腔出口位于内腔出口的一侧，中空腔入口位于内腔出口的另一侧。

所述内腔内还具有用于密封岩心和高压注水管的固化树脂，固化树脂一段与堵头贴合。

包括：

权利要求1-6任意一项一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法中采用权利要求7-9任意一项一种岩心夹持器。

本发明的有益效果是，本发明提出的在内室采用循环注水冻融诱发裂缝的方法，该方法克服了以往方法中存在的问题，即岩心破碎程度过大从而影响岩心力学完整性，以及破裂面人工意愿为主或者受岩石结构力学影响，与实际水力压裂的破裂规律存在差异；本发明提出的造缝方法原理与实际开采生油气田水力压裂方法原理手段类似，都是通过高压注水压开岩心裂缝，这种自然裂缝的产生机理，其数据参考价值可靠，为后续实际生产时采用裂缝岩心做下一步研究提供了可信的参照基础。

附图说明

图1是本发明一种岩心夹持器的整体结构示意图；

图2是本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法中岩心封装示意图。

图3是本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法压裂出的裂缝示意图；

图4是本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法中岩心成品示意图。

图中，1、壳体；2、堵头；3、假岩心；4、固化树脂；5、高压注水管；6、岩心；7、中空腔体；8、中空腔出口；9、内腔出口；10、中空腔入口；11、泵；12、第一控制阀；13、第二控制阀；14、计算机；15、第三控制阀；16、第四控制阀；17、气源；18、水源。

具体实施方式

首先需要说明的是，在本发明各个实施例中，所涉及的术语为：

冷冻剂，冷冻剂用于给岩心降温，其可采用现有任何冷冻剂，如液氮，液氧，液态氮气。

固化树脂4，用于将注水管线连接到岩心上，在本发明中固化树脂并不以其名称限制其保护范围，固化树脂也可以采用现有技术公知的可以将注水管线固定连接到岩心上的固化剂，连接胶等公知技术，其均在本发明的保护范围内。

泵11，本发明中，泵11的作用是给岩心注入高压注水在岩心上压裂出裂缝，以及在压裂出裂缝后给裂缝的两端通水保持裂缝之间的间隙，本发明中的泵可以是一个或多个，若泵可同时泵送气体和可泵送用于在岩心上压裂出裂缝的高压注水时，泵可以是一个，其也可以采用多个，一个泵送气体，另一个泵送高压液体，当然该出的具体设计为本领域普通技术人员常用的技术手段，在此不再详细描述。

下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝及岩心夹持器方案进行详细介绍说明。

实施例1

本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的具体实施例，该低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，包括：

步骤1：采用压裂液将岩心压裂出裂缝；

步骤2：给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定；

步骤3：在裂缝两端持续通水时使用冷冻剂冷冻岩心，将岩心裂缝内的水冻结；

步骤4：将岩心解冻至冰点状态，给裂缝两端再次通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定。

上述实施例中，向岩心中注入高压水，压裂岩心，并在岩心的裂缝保持张开的状态下采用液氮、液氧或其他冷冻剂冷冻岩心，岩心中的水迅速结冰支撑住裂缝，并且体积膨胀可进一步扩大裂缝开度，冷冻一定时间后，撤去冷冻剂，使岩心开始融化；

当岩心融化开始时，再次向岩心中注入高压水，新进的高压水由于之前的冰堵住了高渗通道，只能沿低渗通道或者原有裂缝缝面流动，随着压力升高，新注入的高压水可进一步扩大裂缝的规模；

在保持新裂缝张开的状态下再次冷冻，再次结冰堵住高渗通道和裂缝，稳定一段时间之后再次融化并注高压水，完成实验。

本实施例中，该方法克服了以往方法中存在的问题，即岩心破碎程度过大从而影响岩心力学完整性，以及破裂面人工意愿为主或者受岩石结构力学影响，与实际水力压裂的破裂规律存在差异；本发明提出的造缝方法原理与实际开采生油气田水力压裂方法原理手段类似，都是通过高压注水压开岩心裂缝，这种自然裂缝的产生机理，其数据参考价值可靠，为后续实际生产时采用裂缝岩心做下一步研究提供了可信的参照基础。

本发明克服了目前室内采用巴西劈裂法和岩石三轴力学实验造缝方法以及人造裂缝岩心方法存在的问题，可在岩心中形成由水力压裂造成的缝网，且未对岩心的力学完整性造成破坏，也未影响岩心的物理化学性质，裂缝形成机理与实际井下水力压裂形成机理相同，避免了在造缝过程中产生的人为因素对岩心后续的相关实验研究造成影响。

实施例2

进一步的，本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的另一实施例，所述步骤4之后还包括：

步骤5：不断重复步骤3及步骤4，直到给裂缝两端通水时，裂缝的出水端水压为零。

上述实施例中，重复给岩石裂缝两端注水及冷冻直至裂缝规模达到最大，便可结束诱发裂缝操作。

经过上述步骤处理后，在岩心中形成由水力压裂造成的缝网，且未对岩心的力学完整性造成破坏，也未影响岩心的物理化学性质，避免了在造缝过程中产生的人为因素对岩心后续的相关实验研究造成影响。

为了更好的说明本发明的设计原理，现简要介绍设计思路如下：

首先，本发明针对低渗岩心进行造缝，在岩心两端钻孔埋入注水管线并采用密封剂密封，确保了在注高压水时不会过早突破窜通，使高压水能够压开裂缝。且本发明专门设计了配套的实验装置进行循环注水冻融诱发裂缝；

其次，本发明采用循环注水冻融诱发裂缝的机理是通过向岩心中注入高压水压裂岩心并在岩心裂缝保持张开的状态下采用液氮冷冻岩心，岩心中的水迅速结冰支撑住裂缝，并且体积膨胀可进一步扩大裂缝开度，撤去液氮，在岩心融化开始的阶段再次向岩心中注入高压水，新进的高压水由于之前的冰堵住了高渗通道，只能沿低渗通道或者原有裂缝缝面流动，随着压力再次升高，新注入的高压水可进一步扩大裂缝的规模，在保持新裂缝张开的状态下再次冷冻，再次结冰堵住高渗通道和裂缝，稳定一段时间之后再次融化并注高压水，直至裂缝规模达到最大，由此在岩心中形成由水力压裂造成的缝网；

最后，本发明采用的注入流体为蒸馏水，也可为其他功能性流体，如酸、携带支撑剂的压裂液或者可互相反应的几种流体等，这些功能性流体的目的最终都是为了提高造缝效果。

实施例3

进一步的，本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的另一实施例，所述步骤3和步骤4之间还包括：

步骤3.1：给岩心裂缝两端注气，待裂缝两端的气压稳定后停止注气。

上述实施例中，在将岩心裂缝内的水冻结后，向岩心6中注入高压气体，由于岩心中的高渗通道被冰堵死，故气体被迫沿着低渗通道或者冰与岩石的裂缝面流动，待气体完全窜通后，向岩心6中注入高压水，且此时的水温不宜过高应尽量接近冰点温度避免注入的水加快原有的冰融化；新注入的水被高渗通道的冰堵住，只能沿着气体窜通的通道流动，继续提高新注入水的压力，原有的裂缝会进一步张开。

实施例4

进一步的，本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的另一实施例，所述步骤1之前还包括：

步骤0：对岩心进行预处理，并将预处理过的岩心安装到岩心夹持器内，所述预处理具体为，在岩心两端钻孔，将岩心装到岩心夹持器内内并在两端的钻孔内埋入高压管线，并使用固化树脂将高压管线的端口固定在岩心的钻孔内。

上述实施例中，

步骤一中的所述岩心需要进行预处理，包括：

①岩心封装：在岩心的左右两端钻孔，并埋入高压管线，采用复配的固化树脂充填并施加一定压力使其固化；

作为一种优选实施例，所述复配的固化树脂采用：环氧树脂/固化剂=4/1的重量添加比例配置而成；

岩心规格：本发明所采用的岩心为低渗储层岩心，可为井下取心，露头岩心以及人造岩心；岩心尺寸可根据实验装置做多种选择，包括：1英寸、1.5英寸、4英寸；

作为一种举例说明，所述钻孔的数量根据岩心的尺寸或者实验对裂缝数量的要求而定，其可以为一个或多个，岩心的尺寸为1英寸和1.5英寸时，钻孔数量为一个孔，当尺寸为4英寸时，钻孔数量大于一个，多个孔的位置应均匀分布于岩心的端面，所述钻孔的深度视岩心长度而具体定，且钻孔越深，密封效果越好，所承受的注入水的压力越高，在本实验装置中，优选钻孔深度为：3~10cm；；

②安装岩心模型并连接管线：将岩心放置于岩心夹持器中，尽量保证岩心在所述夹持器的中央放置，岩心长度不够时补上假岩心，最后拧上堵头，固定住岩心模型；并将高压管线与泵连接好，优选的，泵为Quizix泵，仪器名称：高压精密驱替泵；仪器品牌：Quizix；仪器型号：Q5000 系列；仪器产地：美国；生 产 商：Chandler。

该实施例中，对岩心进行精确预处理后，在实验时，实验的准确性得到增强。

实施例5

进一步的，本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的另一实施例，所述步骤3中，使用冷冻剂冷冻岩心具体为，使用液氮冷冻岩心。

上述实施例中，采用液氮制冷，其制冷效果好，价格实惠，且液氮稳定，不会引发事故。

实施例6

进一步的，本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的另一实施例，所述步骤2中，给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定具体为：

给裂缝两端持续通入含有支撑剂的具有一定压力的水，并不断增加裂缝两端通水压力，直到裂缝出水端水压稳定，所述水的温度接近于冰点。

上述实施例中，向岩心6中注入高压水时，此时的水温不宜过高，应尽量接近冰点温度，避免注入的水加快原有的冰融化，该出可以对岩心中相对低渗的位置进行再次压裂，在岩心相对低渗位置产生新的裂缝。

实施例7

请参考图1至图4，其示出了本发明一种岩心夹持器的一实施例中的整体结构示意图、岩心封装示意图、 裂缝示意图及进行压裂后的岩心成品示意图，该岩心夹持器，包括：

壳体1，壳体1具有用于安装岩心的内腔，壳体1的侧面具有内腔出口9，内腔出口9将所述内腔与外部连通，壳体1为中空结构，壳体1内具有中空腔体，所述中空腔体具有至少一个入口；

堵头2，堵头2设在壳体1两端，堵头2用于密封所述内腔；

高压注水管5，至少两高压注水管5从壳体1两端的堵头2深入至所述内腔内；

泵11；

泵11的出口经高压注水管5与所述内腔连接。

上述实施例中，岩心6放入至岩心夹持器的内腔中，堵头2与岩心夹持器两端的壳体1固定连接，可选的，壳体1与堵头2可以是螺纹连接、螺栓连接、或内部卡块互卡式连接；

一般岩心6固定在岩心夹持器中央位置，以使整个装置稳定，可选的，堵头2是环形圆筒，以便岩心6上的高压注水管5的通入；

壳体1内的内腔和壳体1中部的中空腔体是完全分开的，中空腔体用来盛放冷冻剂，用于对壳体1内内腔的岩心6进行冷冻，所述中空腔体具有至少一个入口，用于灌装冷冻剂；壳体1内的岩心6是从壳体1的内腔两端注水压裂的，故壳体1内内腔的内腔出口9设置在岩心6下方，内腔出口9的数量根据岩心的长度设计安排，每隔10~20cm设置一个出口，方便注水压裂突破后可以迅速排出；岩心夹持器中岩心6两端的高压注水管5分别接阀门后与泵11输出端连接。

使用时，事先在岩心6的两端打孔，然后将岩心6安装到夹持器的内腔中，在岩心6的两端将高压注水管5***岩心6两端所打的孔内，使用堵头2将高压注水管5与岩心6两端的孔相对固定，完成组装固定。

实施例8

进一步的，请参考图1，本发明一种岩心夹持器的另一实施例，所述中空腔体具有中空腔入口10和中空腔出口8，中空腔出口8位于内腔出口9的一侧，中空腔入口10位于内腔出口9的另一侧。

上述实施例中，中空腔体7具体作用是盛放冷却剂，用于冷却岩心，因此中空腔体7具有中空腔入口10和中空腔出口8，在冷却岩心6时，从中空腔入口10处灌入冷却剂，而在需要对岩心进行解冻时，将冷却剂从中空腔出口8内排出，对岩心6进行快速解冻，由于中空腔出口8是排出冷却剂的，由于重力原因，中空腔出口8需要与内腔出口9设在同一侧。

实施例9

进一步的，请参考图1，本发明一种岩心夹持器的另一实施例，所述内腔内还具有用于密封岩心和高压注水管的固化树脂4，固化树脂4一段与堵头2贴合。

上述实施例中，作为用于密封岩心和高压注水管的固化树脂4，其作用起到固定高压注水管5和岩心6的目的，为了使高压注水管5和岩心6固定的更加紧密，因此需要加大固化树脂4厚度，其用于填充堵头2和岩心6之间的缝隙，加大厚度的固化树脂4使得高压注水管5和岩心6固定的更加紧密。

实施例10

请参考图1，本发明一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法的另一实施例，该低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，包括：

实施例1至实施例6任意一项一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法中采用实施例7至实施例9任意一项一种岩心夹持器。

上述实施例中，为了在水力压裂时使岩心6更易破碎，本实施例中，岩心夹持器不需要对岩心施加围压故该岩心夹持器去掉了以往岩心夹持器具有的橡胶套，而替代的是一壳体1的中空腔体，该中空腔体主要用来盛装冷却剂，以对岩心进行冷冻。

实施例11

进一步的，如图1所示，堵头2和岩心6之间还设置有假岩心3，假岩心3用于对岩心6起到垫长目的，使岩心6在堵头2的固定下更加稳定；泵11两端的高压注水管5上分别设置有第一控制阀12和第二控制阀13，其用于对泵11两端的高压注水管5进行控制；

泵11的进口处与水源18和气源17并联，水源18和泵11之间设置有第四控制阀16，气源17和泵11之间设置有第三控制阀15；

泵11为Quizix泵，Quizix泵与计算机14电信号连接。

本发明采用驱替泵为高精度Quizix泵，但不局限于该泵，所选泵输出压力越高越有利，本发明所用Quizix泵最高泵压可达90MPa。

假岩心3的设计，方便了岩心模型在岩心室中定位或者补充岩心的长度。

实施例12

实验具体操作：

①岩心封装：在岩心6两端钻孔，并埋入高压注水管5，采用复配的固化树脂4（环氧树脂：固化剂=4:1）充填并在一定压力下固化；

②安装岩心模型并连接管线：将岩心6放置于岩心夹持器中，尽量保证岩心6居中放置，岩心6长度不够时补上假岩心3，最后拧上堵头2，固定住岩心6；并将高压注水管5与Quizix泵11连接好；

③注水压裂：关闭第三控制阀15，打开第四控制阀16以及第一控制阀12和第二控制阀13，向岩心6中恒定流量泵入高压水，由计算机14记录泵入的压力和流量，观察压力和流量的变化，确定岩心6裂缝是否被压开；随着Quizix泵11的注入压力逐渐升高，当出现流量突然增大而压力突然减小时，说明岩心6裂缝开启，此时以保持裂缝开启状态的压力恒压，持续注入高压水。（注：为确保岩心6两端都能压裂岩心，可先打开一端的阀门，如第一控制阀12，关闭另一端第二控制阀13，在确保第一控制阀12端的岩心被压裂开后记录下压力P1，再关闭第一控制阀12打开第二控制阀13测定第二控制阀13端的岩心被压裂开后的压力P2，，最后在同时打开第一控制阀12和第二控制阀13，在打开第一控制阀12和第二控制阀13时应以P1、P2两者中较大的压力注入高压水，确保两端的裂缝同时开启；以此类推，当存在多个钻孔多根高压注水管5时，也以同样的方式确保注入每个钻孔的高压流体能压开裂缝。）

④液氮冷冻：泵11以保持裂缝开启的压力持续向岩心6注入流体，稳定后，向中空腔入口10倒入液氮，由于液氮的冷却作用，岩心6中的水迅速冷冻结冰，直至高压注水管5中的水也结冰，此时泵11的流量为0，停止注水；岩心6中的水结冰后起到支撑剂的作用，使岩心6的裂缝保持张开的状态，同时水结冰体积膨胀，使裂缝进一步扩张；保持液氮冷冻一定时间（1~2小时），维持裂缝的张开状态，减小裂缝在冰融化后再次闭合的程度；

⑤冻融后再次注水：保持冷冻一定时间后，将液氮排出，使岩心6开始融化；此时，先加热高压注水管5，使高压注水管5内的冰以及埋入岩心6的管线末端的冰迅速融化，接着，关闭第四控制阀16，打开第三控制阀15，开启驱替泵11，向岩心6中注入高压气体；由于岩心中的高渗通道被冰堵死，故气体被迫沿着低渗通道或者冰与岩石的裂缝面流动，待气体完全窜通后，关闭第三控制阀15，打开第四控制阀16，再次换回高压水向岩心6中注入，且此时的水温不宜过高（应尽量接近冰点），避免注入的水加快原有的冰融化。新注入的水被高渗通道的冰堵住，只能沿着气体窜通的通道流动，继续提高新注入水的压力，观察流量和压力的变化，可产生新的裂缝，同时原有的裂缝进一步张开，以保持新裂缝开启的压力持续注入高压水；

⑥再次冻结：在新注入水再次压开新的裂缝或者原有裂缝进一步被扩张后，保持恒压注水；接着再次向中空腔入口10中倒入液氮，再次冷冻岩心6，岩心中的水再次冰冻，使新的裂缝保持张开的状态，同时水结冰体积膨胀进一步扩张裂缝；持续冷冻一定时间（1~2小时）后再次重复步骤⑤和⑥，直至无法产生新的裂缝；

作为一种举例说明，所述无法产生新的裂缝是指驱替压力过高无法保证岩心封装的密封完整性，或者岩心已完全被压裂开；

⑦获得裂缝岩心段：在上述冻融注水过程多次循环后，裂缝已无法进一步扩张时，停止注水，排出液氮，取出岩心6，待冰完全融化后，将岩心两端的孔段以及固化树脂4切除后，剩余的岩心6则是通过高压注水产生裂缝的岩心段；

作为一种举例说明，实验所用气体为氮气或空气中的一种或者组合；主要作用是在岩心冰冻开始融化后，先通气体形成新的优势通道，使后续实验更容易注入液体，避免液体注不进或需求的液压过高；

作为一种举例说明，实验所用液体为蒸馏水，也可为各种功能水；

作为一种应用举例说明，所述功能水包括：在水中加入酸性物质的液体；该配置方便在注水过程中酸液腐蚀岩心，更容易形成裂缝或者扩大裂缝规模；

作为一种应用举例说明，所述功能水包括：在水中加入支撑剂的液体，携带支撑剂的水在进入岩心被冰冻后无法流动，待融化后支撑剂便可大部分留在岩心的裂缝中，避免了注水压裂时由于岩心中压力的释放而将部分支撑剂排出，克服了支撑剂留存在岩心中的较少的情况；

作为一种应用举例说明，所述功能水包括：先后注入几种不同的，但可以互相作用的流体；例如流体A和流体B可反应生成一种新的物质，该物质可对造缝具有有益的效果（可作为支撑剂），但这种物质正常情况下在水中难以悬浮携带，故可先注入流体A，将A冰冻住，再注入流体B，也冰冻住，最后让冰融化，则流体A与流体B发生反应形成新的物质，有益于造缝的效果；

本发明克服了目前室内采用巴西劈裂法和岩石三轴力学实验造缝方法以及人造裂缝岩心方法存在的问题，可在岩心中形成由水力压裂造成的缝网，且未对岩心的力学完整性造成破坏，也未影响岩心的物理化学性质，裂缝形成机理与实际井下水力压裂形成机理相同，避免了在造缝过程中产生的人为因素对岩心后续的相关实验研究造成影响。

需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…… )仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，涉及“ 第一”、“ 第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，包括：

步骤1：采用压裂液将岩心压裂出裂缝；

步骤2：给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定；

步骤3：在裂缝两端持续通水时使用冷冻剂冷冻岩心，将岩心裂缝内的水冻结；

步骤4：将岩心解冻至冰点状态，给裂缝两端再次通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定。

2.如权利要求1所述一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，所述步骤4之后还包括：

步骤5：不断重复步骤3及步骤4，直到给裂缝两端通水时，裂缝的出水端水压为零。

3.如权利要求1所述一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，所述步骤3和步骤4之间还包括：

步骤3.1：给岩心裂缝两端注气，待裂缝两端的气压稳定后停止注气。

4.如权利要求1所述一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括：

步骤a：对岩心进行预处理，并将预处理过的岩心安装到岩心夹持器内，所述预处理具体为，在岩心两端钻孔，将岩心装到岩心夹持器内并在两端的钻孔内埋入高压管线，并使用固化树脂将高压管线的端口固定在岩心的钻孔内。

5.如权利要求1所述一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，所述步骤3中，使用冷冻剂冷冻岩心具体为，使用液氮冷冻岩心。

6.如权利要求1所述一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，所述步骤2中，给裂缝两端持续通入具有一定压力的水，直到裂缝的出水端水压稳定具体为：

给裂缝两端持续通入含有支撑剂的具有一定压力的水，并不断增加该具有一定压力的水的压力，直到裂缝出水端水压稳定，所述水的温度接近于冰点。

7.一种岩心夹持器，其特征在于，包括：

壳体（1），壳体（1）具有用于安装岩心的内腔，壳体（1）的侧面具有内腔出口（9），内腔出口（9）将所述内腔与外部连通，壳体（1）为中空结构，壳体（1）内具有中空腔体，所述中空腔体具有至少一个入口；

堵头（2），堵头（2）设在壳体（1）两端，堵头（2）用于密封所述内腔；

高压注水管（5），至少两高压注水管（5）从壳体（1）两端的堵头（2）深入至所述内腔内；

泵（11）；

泵（11）的出口经高压注水管（5）与所述内腔连接。

8.如权利要求1所述一种岩心夹持器，其特征在于，所述中空腔体具有中空腔入口（10）和中空腔出口（8），中空腔出口（8）位于内腔出口（9）的一侧，中空腔入口（10）位于内腔出口（9）的另一侧。

9.如权利要求1所述一种岩心夹持器，其特征在于，所述内腔内还具有用于密封岩心和高压注水管的固化树脂（4），固化树脂（4）一段与堵头（2）贴合。

10.一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法，其特征在于，包括：

权利要求1-6任意一项一种低渗储层岩心循环注水冻融诱发裂缝方法中采用权利要求7-9任意一项一种岩心夹持器。