CN113189129A - 一种岩石裂缝孔隙度检测工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，涉及岩样检测领域，解决了肉眼观察描述工作量大，孔隙度计算精度严重受到设备分辨率的制约的问题。本发明包括加载岩心夹持器围压并维持压力恒定，向岩样驱入超纯水并驱通整个岩样，利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号；核磁共振测试后的岩样抽风烘干至恒重，用热缩管包裹岩样后利用三轴岩石力学设备对岩样加压直至岩样破裂；破裂后的岩样取出，抽风烘干后放入岩心夹持器中，重复测试。本发明与常规X‑CT扫描方式相比，更加快速，精度更高。
Description
技术领域
本发明涉及岩样检测方法，具体涉及一种岩石裂缝孔隙度检测工艺。
背景技术
水力压裂是实现非常规、低品位油气藏勘探开发的重要手段。压力后地下裂缝的复杂程度，对水力压裂效果有重要影响。对岩石破裂后，裂缝复杂程度的定量表征具有重要意义。
目前，测试裂缝复杂程度的方法主要分为以下四类：
(1)肉眼观察描述：采集野外露头或井下岩心，肉眼观察裂缝发育长度和宽度，计算裂缝复杂程度。此方法得到的观察结果受到观察人员的经验、观察选取的样本影响，且工作量大，观察结果仅能反映面积意义上的孔隙度。
(2)实验室分析测试：高精度电子显微镜观测受样品点和观察视野等影响，无法定量计算裂缝复杂程度；CT扫描技术可获取裂缝在岩样内部的空间分布，但孔隙度计算精度严重受到设备分辨率的制约。
上述2类方法均存在各自的局限与不足，迫切需要采用新方法定量测试岩石破裂后裂缝复杂程度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：肉眼观察描述工作量大，孔隙度计算精度严重受到设备分辨率的制约，本发明提供了解决上述问题的一种岩石裂缝孔隙度检测工艺。
本发明通过下述技术方案实现：
一种利用低场核磁共振设备测试岩石裂缝孔隙度的方法，包括以下步骤：
S1、将目标岩样制备为长5cm，直径2.54cm的圆柱体状样品，并抽风烘干至恒重；
S2、利用X-CT扫描设备，对S1中风干后的岩样进行扫描成像，并根据核磁扫描成像结果选取岩心内部无微裂隙的样品；
S3、将S2中选取的岩心内部无微裂隙的样品放入岩心夹持器中，加载岩心夹持器围压并维持压力恒定，向岩样驱入超纯水，使超纯水驱通整个岩样；利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号；
S4、将S3中核磁共振测试后的岩样抽风烘干至恒重，用热缩管包裹岩样后利用三轴岩石力学设备对岩样加压直至岩样破裂；
S5、将S4中破裂后的岩样取出，抽风烘干后放入岩心夹持器中，加载岩心夹持器围压并维持压力恒定，向岩样驱入超纯水，使超纯水驱通整个岩样；利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号；
S6、将三轴压缩前后核磁共振测试得到的T2谱曲线进行对比，截取出岩石破裂后新增的横向弛豫时间对应的T2谱曲线；
S7、利用低场核磁共振设备，对核磁信号定标样进行测试，建立核磁信号量与含水质量之间的定标关系式；
S8、根据步骤S7中的定标关系式，计算S6中截取出的岩石破裂后新增横向弛豫时间所对应的T2谱曲线的含水体积，利用该体积可定量表征不同岩性的岩样力学实验后裂缝复杂程度。
本发明采用两次驱入超纯水，利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号，对比三轴压缩前后核磁共振测试得到的T2谱曲线，截取出岩石破裂后新增的横向弛豫时间对应的T2谱曲线，建立核磁信号量与含水质量之间的定标关系式，最后，计算截取出的岩石破裂后新增横向弛豫时间所对应的T2谱曲线的含水体积，利用该体积可定量表征不同岩性的岩样力学实验后裂缝复杂程度。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明可准确、并定量的对岩石破裂后裂缝复杂程度进行描述；
2、本发明与常规X-CT扫描方式相比，更加快速，精度更高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明火山-03岩样三轴力学实验前后核磁共振T2谱对比图；
图2为本发明页岩-01岩样三轴力学实验前后核磁共振T2谱对比图；
图3为本发明核磁信号强度与含水量定标曲线；
图4为本发明火山岩与页岩裂缝复杂程度对比图。
具体实施方式
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
S1、分别将火山碎屑岩岩样和页岩岩样制备为长5cm，直径2.54cm的圆柱体状样品，并抽风烘干至恒重；
S2、利用X-CT扫描设备，对S1中风干后的火山碎屑岩岩样和页岩岩样进行扫描成像，并根据核磁扫描成像结果选取岩心内部无微裂隙的样品，选取的火山碎屑岩岩样为“火山-03”：，页岩岩样为“页岩-01”；
S3、将S2中选取的“火山-03”和“页岩-01”样品放入岩心夹持器中，加载岩心夹持器围压并维持压力恒定，向岩样驱入超纯水，使超纯水驱通整个岩样；利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号；
S4、将S3中核磁共振测试后的“火山-03”和“页岩-01”样品抽风烘干至恒重，用热缩管包裹岩样后利用三轴岩石力学设备对岩样加压直至岩样破裂；
S5、将S4中破裂后的“火山-03”和“页岩-01”样品岩样取出，抽风烘干后放入岩心夹持器中，加载岩心夹持器围压并维持压力恒定，向岩样驱入超纯水，使超纯水驱通整个岩样；利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号；
S6、将三轴压缩前后“火山-03”和“页岩-01”样品核磁共振测试得到的T2谱曲线进行对比，截取出岩石破裂后新增的横向弛豫时间对应的T2谱曲线；
S7、利用低场核磁共振设备，对核磁信号定标样进行测试，建立核磁信号量与含水质量之间的定标关系式；
S8、根据步骤S7中的定标关系式，计算S6中截取出的岩石破裂后新增横向弛豫时间所对应的T2谱曲线的含水体积，利用该体积可定量表征不同岩性的岩样破裂后裂缝复杂程度。由图4可见，力学实验后火山岩裂缝复杂程度为0.0616cm3，页岩裂缝复杂程度为0.0046cm3，火山岩复杂程度更高。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A：选取岩心内部无微裂隙的样品放入岩心夹持器；
B：加载岩心夹持器围压并维持压力恒定，向岩样驱入超纯水并驱通整个岩样，利用低场核磁共振设备测试含岩样的岩心夹持器内部核磁信号；
C：核磁共振测试后的岩样抽风烘干至恒重，用热缩管包裹岩样后利用三轴岩石力学设备对岩样加压直至岩样破裂；
D：破裂后的岩样取出，抽风烘干后放入岩心夹持器中，重复步骤B；
E：将三轴压缩前后核磁共振测试得到的T2谱曲线进行对比，截取出岩石破裂后新增的横向弛豫时间对应的T2谱曲线；
F：利用低场核磁共振设备，对核磁信号定标样进行测试，建立核磁信号量与含水质量之间的定标关系式；
G：根据定标关系式，计算截取出的岩石破裂后新增横向弛豫时间所对应的T2谱曲线的含水体积，利用该体积可定量表征不同岩性的岩样破裂后裂缝孔隙度。
2.根据权利要求1所述的一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，其特征在于，步骤A中，选取岩样制备为圆柱体状样品，并抽风烘干至恒重。
3.根据权利要求2所述的一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，其特征在于，还包括利用X-CT扫描设备，对步骤A中风干后的岩样进行扫描成像。
4.根据权利要求3所述的一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，其特征在于，包括对风干后的火山碎屑岩岩样和页岩岩样进行扫描成像。
5.根据权利要求3所述的一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，其特征在于，并根据核磁扫描成像结果选取岩心内部无微裂隙的样品。
6.根据权利要求2所述的一种岩石裂缝孔隙度检测工艺，其特征在于，具体制备的圆柱体状样品的尺寸为长5±1cm，直径2.54±0.05cm。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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