CN107702999A - 微型水力压裂缝网定量检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气开采技术领域,具体提供了一种微型水力压裂缝网定量检测装置及方法,旨在解决如何便捷且准确地检测页岩气储层缝网发育程度的技术问题。为此目的,本发明中的微型水力压裂缝网定量检测装置包括高压气瓶、标准气体容器、岩心夹持器、水力压裂液压泵、第一压力计和第二压力计;高压气瓶通过标准体积气体容器与岩心夹持器连通,高压气瓶与标准体积气体容器之间设有第一控制阀,标准体积气体容器与岩心夹持器之间设有第二控制阀;岩心夹持器、第二控制阀和第三控制阀通过三通管件相互连通,水力压裂液压泵通过第三控制阀与岩心夹持器连通。通过本发明可以方便准确地检测出页岩气储层缝网发育程度。

Description

微型水力压裂缝网定量检测装置及方法
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域,具体涉及一种微型水力压裂缝网定量检测装置及方法。
背景技术
页岩气储层属于低孔、低渗——超低渗储层,90%以上的页岩气井需要经过压裂改造才能实现商业开采,为取得良好的页岩气储层压裂改造效果,需要对页岩气储层进行可压裂性的检测评价,而这就需要定量表征压裂缝网的发育程度。
目前页岩气储层压裂裂缝扩展机制尚不明确,已有的对水力压裂后裂缝系统的观测和评价手段,如岩样压裂后表面裂缝拍照及图像处理、岩样断面CT扫描等技术,只能从裂缝的几何形态参数上加以处理进行定性、半定量评价,而不能结合储层可生产性、岩石的脆性以及原生裂缝系统对裂缝发育程度进行整体综合性的定量评价。
此外,在进行页岩气储层压裂效果评价前,需要先对页岩气储层进行水力压裂。目前国内外对页岩气储层进行水力压裂操作主要是利用大型真三轴水力压裂模拟装置开展大型物理模拟实验的方法。该方法不仅在现场需要有大尺寸的露头岩心,还具有工作量繁重、操作步骤复杂、实验周期长、高危险的特点。以上种种皆不利于对页岩气储层进行裂缝缝网发育程度的检测评价。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,即为了解决如何便捷且准确地检测页岩气储层缝网发育程度的技术问题,本发明提供了一种微型水力压裂缝网定量检测装置及方法。
在第一方面,本发明中的微型水力压裂缝网定量检测装置,包括高压气瓶、标准气体容器、岩心夹持器、水力压裂液压泵、第一压力计和第二压力计;
所述高压气瓶通过所述标准体积气体容器与所述岩心夹持器连通,所述高压气瓶与所述标准体积气体容器之间设有第一控制阀,所述标准体积气体容器与所述岩心夹持器之间设有第二控制阀;所述高压气瓶用于向所述标准体积气体容器内通入气体,所述标准体积气体容器用于向所述岩心夹持器提供标准体积的气体;
所述岩心夹持器、第二控制阀和第三控制阀通过三通管件相互连通,所述岩心夹持器用于放置岩样样品;
所述水力压裂液压泵通过第三控制阀与所述岩心夹持器连通,所述水力压裂液压泵用于对所述岩样样品进行注水压裂;
所述第一压力计用于检测所述标准体积气体容器中气体压力,所述第二压力计用于检测水力压裂液压泵中液体压力。
优选地,所述检测装置还包括微型真空水泵,所述微型真空水泵通过第四控制阀与所述岩心夹持器连通,并且将所述三通管件替换为四通管件;所述岩心夹持器、第二控制阀、第三控制阀以及所述第四控制阀通过所述四通管件连通;所述微型真空水泵用于对所述装置内部进行抽真空处理。
优选地,所述检测装置还包括气体围压泵,所述气体围压泵通过第五控制阀与所述岩心夹持器连通;
所述气体围压泵用于向所述岩心夹持器内的岩样样品施加压力,以模拟岩样样品周围的岩石对其施加的压力。
优选地,所述检测装置还包括恒温箱,所述标准体积气体容器、第一压力计、第二控制阀以及所述岩心夹持器设于所述恒温箱内。
优选地,所述检测装置还包括数据采集装置,所述数据采集装置分别与所述第一压力计和第二压力计相连;
所述数据采集装置用于采集所述第一压力计和第二压力计的压力值。
优选地,所述检测装置还包括第三压力计,所述第三压力计用于获取所述高压气瓶的压力值。
优选地,所述检测装置还包括第四压力计,所述第四压力计用于获取所述微型真空水泵的压力值。
优选地,所述检测装置还包括第五压力计,所述第五压力计用于获取所述气体围压泵的压力值。
在第二方面,本发明中的微型水力压裂缝网定量检测方法,用于微型水力压裂缝网定量检测装置,所述检测方法用于控制所述检测装置对所述岩样样品进行水力压裂并且定量检测页岩气储层缝网的发育程度,所述检测方法包括:
获取第一空间体积Vd1;其中,所述第一空间为所述检测装置内放置有岩样样品的岩样夹持器、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和四通管件所形成的空间;
利用所述检测装置对所述岩样样品进行注水压裂;
获取第二空间体积Vd2;其中,所述第二空间为所述岩样样品压裂后,所述岩心夹持器、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和所述四通管件所形成的空间;
根据下述公式获取气体充满水力压裂后岩样样品的裂缝体积V:
V=Vd2-Vd1
优选地,“获取第一空间体积Vd1”的步骤之前还包括检测所述装置气密性是否良好的步骤,具体为:
将所述岩样样品置于所述岩心夹持器中,密封所述岩心夹持器两端,并对所述岩心夹持器施加预设围压和预设温度;
关闭所述第三控制阀、第四控制阀,打开所述第一控制阀、第二控制阀,利用所述高压气瓶向所述检测装置内通入气体,待所述第一压力计压力值至预设第一阈值时,关闭所述第一控制阀并关停所述高压气瓶;
关闭所述第一控制阀,检测在预设第一时间范围内所述检测装置内的压力压降比是否小于阈值,若是则判断为所述检测装置气密性良好,若否则判断为所述检测装置气密性较差。
优选地,“获取第一空间体积Vd1”的步骤具体为:
将所述岩样样品置于所述岩心夹持器中,密封所述岩心夹持器两端,对所述检测装置施加预设围压和预设温度,并保持围压和温度的恒定;
关闭所述第一控制阀、第二控制阀和所述第三控制阀,打开所述第四控制阀,利用所述微型真空水泵对所述检测装置进行抽真空处理并持续一定时间;
关闭所述第四控制阀,打开所述第一控制阀,利用所述高压气瓶向所述标准体积气体容器内通入气体,待所述第一压力计压力值至预设第二阈值时,关闭所述第一控制阀并关停所述高压气瓶;
对所述标准体积气体容器内的气体进行预热,当气体温度达到预设温度且所述第一压力计的压力值稳定后,获取所述第一压力计的压力值P1
打开所述第二控制阀,待所述第一压力计的压力值稳定后获取其压力值P1';
根据下式计算所述第一空间体积:
其中,所述Vd为所述标准体积气体容器的体积,所述Z1、Z1'分别为所述第一压力计压力值为P1、P1'时气体的偏差因子,所述Z1、Z1'无因次。
优选地,“利用所述检测装置对所述岩样样品进行注水压裂”的步骤具体为:
关闭所述第一控制阀、第二控制阀和所述第四控制阀,打开所述第三控制阀,对所述检测装置施加预设围压和预设温度,待所述检测装置围压和温度稳定后,启动所述水力压裂液压泵,向所述岩心夹持器中注水,记录所述第二压力计的压力值,直至所述岩样样品破裂,关停所述水力压裂液压泵。
优选地,“获取第二空间体积Vd2”的步骤具体为:
完成水力压裂后,维持所述检测装置的围压和温度,关闭所述第一控制阀、第三控制阀,打开所述第二控制阀、第四控制阀,利用所述微型真空水泵对所述检测装置进行抽真空处理并持续一定时间;
关闭所述第二控制阀、第四控制阀,打开所述第一控制阀,利用所述高压气瓶向所述标准体积气体容器内通入气体,待所述第一压力计压力值至预设第二阈值时,关闭所述第一控制阀并关停所述高压气瓶;
对所述标准体积气体容器内的气体进行预热,当气体温度达到预设温度且所述第一压力计压力值稳定后,获取所述第一压力计的压力值P2
打开所述第二控制阀,待所述第一压力计压力值稳定后获取其压力值P2';
根据下式计算所述第二空间体积:
其中,所述Vd为所述标准体积气体容器的体积,所述Z2、Z2'分别所述第一压力计压力值为P2、P2'时气体的偏差因子,所述Z2、Z2'无因次。
与最接近的现有技术相比,上述技术方案至少具有以下有益效果:
1.本发明的微型水力压裂缝网定量检测装置中,将水力压裂装置与缝网定量检测装置结合在一起,不需要在现场采集大尺寸露头的岩心,避免了繁重的工作量、复杂的操作步骤、长时间的高危实验,使页岩气储层缝网发育程度的定量检测更加简单便捷、易于操作。
2.本发明的微型水力压裂缝网定量检测装置中,通过设置微型真空水泵,可以将检测装置内放置有岩样样品的岩样夹持器、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和四通管件所形成的空间抽成真空状态,能够减少空气和水对该检测装置的影响,从而提高检测结果的精准度。
3.本发明的微型水力压裂缝网定量检测装置中,通过设置气体围压泵,能够保持岩心夹持器中的岩样样品的围压不变,能够更好的模拟岩样样品在实际环境中承受的周围岩石的压力,有利于提高检测结果的精准度。
4.本发明的微型水力压裂缝网定量检测装置中,通过设置恒温箱,一方面可以保持整个实验环境温度的恒定,避免因为温度的波动而引起实验结果产生误差;另一方面,恒温箱可以提供较高的恒定温度,该温度与地层温度相似,从而可以较好的模拟地层环境,大大提高了检测结果的精准度。
5.本发明的微型水力压裂缝网定量检测方法中,通过水力压裂液压泵对岩样样品进行注水压裂;然后通过高压气瓶为标准体积气体容器通入定量的气体后,断开高压气瓶与标准体积气体容器的连通,同时将标准体积气体容器与岩心夹持器连通;最后通过第一压力计指示,开始测量岩心夹持器内的气体自由扩散达到平衡所用的时间和压力。该微型水力压裂缝网定量测试系统在水力压裂后,采集用于计算岩石水力压裂缝网体积的数据时,同时考虑了在不同围压、温度条件下水力裂缝对气体扩散的影响,使得采集的数据能更准确的计算页岩水力压裂后裂缝体积,并表征其复杂程度。
附图说明
图1是本发明实施例的微型水力压裂缝网定量检测装置的主要结构示意图;
图2是本发明实施例的第二压力计测得的水力压裂泵压曲线示意图;
图3是本发明实施例的第一压力计测得的气体压力衰减曲线示意图;
附图中标记为:1-高压气瓶,2-标准体积气体容器,3-岩心夹持器,4-水力压裂液压泵,5-第一压力计,6-第二压力计,7-第一控制阀,8-第二控制阀,9-第三控制阀,10-微型真空水泵,11-第四控制阀,12-气体围压泵,13-第五控制阀,14-恒温箱,15-数据采集装置,16-第三压力计,17-第四压力计,18-第五压力计。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
下面结合附图,对本发明实施例中微型水力压裂缝网定量检测装置进行说明。
参阅附图1,图1示例性的示出了微型水力压裂缝网定量检测装置的主要结构。如图1所示,本实施例中微型水力压裂缝网定量检测装置包括高压气瓶1、标准气体容器2、岩心夹持器3、水力压裂液压泵4、第一压力计5和第二压力计6。
高压气瓶1通过标准体积气体容器2与岩心夹持器3连通,高压气瓶1与标准体积气体容器2之间设有第一控制阀7,标准体积气体容器2与岩心夹持器3之间设有第二控制阀8;高压气瓶1用于向标准体积气体容器2内通入气体,标准体积气体容器2用于向岩心夹持器3提供标准体积的气体。
具体地,本实施例中在标准体积气体容器2和第二控制阀8之间设有第一压力计5,第一压力计5用于检测标准体积气体容器2中气体压力。
进一步地,本实施例中为获取高压气瓶1的压力值,在高压气瓶1和第一控制阀7之间还可以设有第三压力计16。
岩心夹持器3、第二控制阀8和第三控制阀9通过三通管件相互连通,岩心夹持器3用于放置岩样样品。
水力压裂液压泵4通过第三控制阀9与岩心夹持器3连通,水力压裂液压泵4用于对岩样样品进行注水压裂。
进一步地,本实施例中为获取水力压裂液压泵4中液体压力,在水力压裂液压泵4和第三控制阀9之间还可以设有第二压力计6。
进一步地,本实施例中微型水力压裂缝网定量检测装置还可以包括微型真空水泵10,微型真空水泵10通过第四控制阀11与岩心夹持器3连通,并且将三通管件替换为四通管件;岩心夹持器3、第二控制阀8、第三控制阀9以及第四控制阀11通过四通管件连通;微型真空水泵10用于对该检测装置内部进行抽真空处理。
进一步地,本实施例中为获取微型真空水泵10的压力值,在微型真空水泵10和第四控制阀11之间还可以设有第四压力计17。
进一步地,本实施例中微型水力压裂缝网定量检测装置还可以包括气体围压泵12,气体围压泵12通过第五控制阀13与岩心夹持器3连通;气体围压泵12用于向岩心夹持器3内的岩样样品施加压力,以模拟岩样样品周围的岩石对其施加的压力。
具体地,本实施例中气体围压泵12用于保持岩心夹持器3中的页岩样品的围压不变,能更好的模拟页岩样品在实际环境中所处的状态,利于提高测试数据的精确度。第五控制阀13用于控制、调节气体围压泵12为岩心夹持器3提供的围压大小。
进一步地,本实施例为获取气体围压泵12的压力值,在气体围压泵12与第五控制阀13之间还可以设有第五压力计18。
进一步地,本实施例中微型水力压裂缝网定量检测装置还可以包括恒温箱14,标准体积气体容器2、第一压力计5、第二控制阀8以及岩心夹持器3设于恒温箱14内。
具体地,通过设置该恒温箱14的温度,一方面可以保持整个实验环境温度的恒定,避免因为温度的波动而引起实验结果产生误差,以保证试验结果更加准确。另一方面,恒温箱14可以提供较高的恒定温度,该温度与地层温度相似,从而可以较好的模拟地层环境,保证测试结果反应实际规律的真实性、可应用性。
进一步地,本实施例中微型水力压裂缝网定量检测装置还可以包括数据采集装置15,数据采集装置15分别与第一压力计5和第二压力计6相连;数据采集装置15用于采集第一压力计5和第二压力计6的压力值。
基于与微型水力压裂缝网定量检测装置实施例相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种微型水力压裂缝网定量检测方法。下面对该微型水力压裂缝网定量检测方法进行具体说明。
本实施例中微型水力压裂缝网定量检测方法用于微型水力压裂缝网定量检测装置,该检测方法用于控制所述检测装置对岩样样品进行水力压裂并且定量检测页岩气储层缝网的发育程度,该检测方法可以包括步骤S1、步骤S2、步骤S3以及步骤S4。
步骤S1,获取第一空间体积Vd1;其中,第一空间为该检测装置内放置有岩样样品的岩样夹持器3、第二控制阀8、第三控制阀9、第四控制阀11和四通管件所形成的空间。
本实施例中步骤S1可以包括步骤S11,步骤S12,步骤S13,步骤S14,步骤S15以及步骤S16。
步骤S11,将岩样样品置于岩心夹持器3中,密封岩心夹持器3两端,对检测装置施加预设围压和预设温度,并保持围压和温度的恒定。
步骤S12,关闭第一控制阀7、第二控制阀8和第三控制阀9,打开第四控制阀11,利用微型真空水泵10对该检测装置进行抽真空处理并持续一定时间。
具体地,本实施例中持续一定时间可以为4-8h以上。
步骤S13,关闭第四控制阀11,打开第一控制阀7,利用高压气瓶1向标准体积气体容器2内通入气体,待第一压力计5压力值至预设第二阈值时,关闭第一控制阀7并关停高压气瓶1。
步骤S14,对标准体积气体容器2内的气体进行预热,当气体温度达到预设温度且第一压力计5的压力值稳定后,获取第一压力计5的压力值P1
具体地,本实施例中预设温度可以为该检测装置当前的温度。
步骤S15,打开第二控制阀8,待第一压力计5的压力值稳定后获取其压力值P1'。
步骤S16,根据下式(1)计算第一空间体积:
其中,Vd为标准体积气体容器2的体积,Z1、Z1'分别为第一压力计5压力值为P1、P1'时气体的偏差因子,Z1、Z1'无因次。
进一步地,本实施例中在“获取第一空间体积Vd1”的步骤之前还可以包括检测装置气密性是否良好的步骤,具体包括步骤A1,步骤A2以及步骤A3。
步骤A1,将岩样样品置于岩心夹持器3中,密封岩心夹持器3两端,并对岩心夹持器3施加预设围压和预设温度。
具体地,本实施例中的岩样样品可以采用四川盆地龙马溪组页岩岩样,首先钻取并切割直径为6.90cm,长度为10cm的页岩岩样,而后将岩样样品中心部位钻孔,钻孔直径为1cm。
步骤A2,关闭第三控制阀9、第四控制阀11,打开第一控制阀7、第二控制阀8,利用高压气瓶1向检测装置内通入气体,待第一压力计5压力值至预设第一阈值时,关闭第一控制阀7并关停高压气瓶1。
具体地,预设第一阈值压力值高于预设第二阈值压力值。
步骤A3,关闭第一控制阀7,检测在预设第一时间范围内所述检测装置内的压力压降比是否小于阈值,若是则判断为所述检测装置气密性良好,若否则判断为所述检测装置气密性较差。
具体地,预设第一时间范围内可以是在2h内,该检测装置内压力压降比的阈值可以是0.2%。
步骤S2,利用检测装置对岩样样品进行注水压裂。
具体地,对岩样样品进行注水压裂具体为:关闭第一控制阀7、第二控制阀8和第四控制阀11,打开第三控制阀9,对该检测装置施加预设围压和预设温度,待检测装置围压和温度稳定后,启动水力压裂液压泵4,向岩心夹持器3中注水,直至岩样样品破裂,记录第二压力计6的压力值,关停水力压裂液压泵4。
参阅附图2,图2示例性的示出了第二压力计6测得的水力压裂泵压曲线,如图2所示,本实施例中在第200s至400s之间第二压力计6的泵压达到最高,400s之后第二压力计6的泵压趋于平衡。
步骤S3,获取第二空间体积Vd2;其中,第二空间为岩样样品压裂后,岩心夹持器3、第二控制阀8、第三控制阀9、第四控制阀11和四通管件所形成的空间。
本实施例中步骤S3可以包括步骤S31,步骤S32,步骤S33、步骤S34以及步骤S35。
步骤S31,完成水力压裂后,维持该检测装置的围压和温度,关闭第一控制阀7、第三控制阀9,打开第二控制阀8、第四控制阀11,利用微型真空水泵10对检测装置进行抽真空处理并持续一定时间。
具体地,本实施例中一定时间可以为4-8h以上。
步骤S32,关闭第二控制阀8和第四控制阀11,打开第一控制阀7,利用高压气瓶1向标准体积气体容器2内通入气体,待第一压力计5压力值至预设第二阈值时,关闭第一控制阀7并关停高压气瓶1。
步骤S33,对标准体积气体容器2内的气体进行预热,当气体温度达到预设温度且第一压力计5压力值稳定后,获取第一压力计5的压力值P2
具体地,本实施例中预设温度可以为该检测装置当前的温度。
步骤S34,打开第二控制阀8,待第一压力计5压力值稳定后获取其压力值P2'。
具体地,本实施例中可以通过第一压力计5和数据采集装置15记录气体向岩样样品流动过程的气体压力衰减数据,如图3所示,图3为第一压力计5测得的气体压力衰减曲线。当第一压力计5的压力值在2h内压降比低于0.5%时,可以认为气体压力达到平衡。
步骤S35,根据下式(2)计算第二空间体积:
其中,Vd为标准体积气体容器2的体积,Z2、Z2'分别为第一压力计5压力值为P2、P2'时气体的偏差因子,Z2、Z2'无因次。
步骤S4,根据下述公式(3)获取气体充满水力压裂后岩样样品的裂缝体积V:
V=Vd2-Vd1 (3)
上述微型水力压裂缝网定量检测装置的实施例,其技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似,所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的微型水力压裂缝网定量检测方法的具体工作过程及有关说明,可以参考前述微型水力压裂缝网定量检测装置,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解,上述微型水力压裂缝网定量检测装置还包括一些其他公知结构,例如处理器、控制器、存储器等,其中,存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等,处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等,为了不必要地模糊本公开的实施例,这些公知的结构未示出。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在本发明的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的PC来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种微型水力压裂缝网定量检测装置,其特征在于,所述检测装置包括高压气瓶、标准气体容器、岩心夹持器、水力压裂液压泵、第一压力计和第二压力计;
所述高压气瓶通过所述标准体积气体容器与所述岩心夹持器连通,所述高压气瓶与所述标准体积气体容器之间设有第一控制阀,所述标准体积气体容器与所述岩心夹持器之间设有第二控制阀;所述高压气瓶用于向所述标准体积气体容器内通入气体,所述标准体积气体容器用于向所述岩心夹持器提供标准体积的气体;
所述岩心夹持器、第二控制阀和第三控制阀通过三通管件相互连通,所述岩心夹持器用于放置岩样样品;
所述水力压裂液压泵通过第三控制阀与所述岩心夹持器连通,所述水力压裂液压泵用于对所述岩样样品进行注水压裂;
所述第一压力计用于检测所述标准体积气体容器中气体压力,所述第二压力计用于检测水力压裂液压泵中液体压力。
2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括微型真空水泵,所述微型真空水泵通过第四控制阀与所述岩心夹持器连通,并且将所述三通管件替换为四通管件;所述岩心夹持器、第二控制阀、第三控制阀以及所述第四控制阀通过所述四通管件连通;所述微型真空水泵用于对所述装置内部进行抽真空处理。
3.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括气体围压泵,所述气体围压泵通过第五控制阀与所述岩心夹持器连通;
所述气体围压泵用于向所述岩心夹持器内的岩样样品施加压力,以模拟岩样样品周围的岩石对其施加的压力。
4.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括恒温箱,所述标准体积气体容器、第一压力计、第二控制阀以及所述岩心夹持器设于所述恒温箱内。
5.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括数据采集装置,所述数据采集装置分别与所述第一压力计和第二压力计相连;
所述数据采集装置用于采集所述第一压力计和第二压力计的压力值。
6.根据权利要求2-5任意一项所述检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括第三压力计,所述第三压力计用于获取所述高压气瓶的压力值。
7.根据权利要求2-5任意一项所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括第四压力计,所述第四压力计用于获取所述微型真空水泵的压力值。
8.根据权利要求2-5任意一项所述检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括第五压力计,所述第五压力计用于获取所述气体围压泵的压力值。
9.一种微型水力压裂缝网定量检测方法,用于微型水力压裂缝网定量检测装置,其特征在于,所述微型水力压裂缝网定量检测装置为权利要求2-8任意一项所述的微型水力压裂缝网定量检测装置,所述检测方法用于控制所述检测装置对所述岩样样品进行水力压裂并且定量检测页岩气储层缝网的发育程度,所述检测方法包括:
获取第一空间体积Vd1;其中,所述第一空间为所述检测装置内放置有岩样样品的岩样夹持器、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和四通管件所形成的空间;
利用所述检测装置对所述岩样样品进行注水压裂;
获取第二空间体积Vd2;其中,所述第二空间为所述岩样样品压裂后,所述岩心夹持器、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和所述四通管件所形成的空间;
根据下述公式获取气体充满水力压裂后岩样样品的裂缝体积V:
V=Vd2-Vd1
10.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,“获取第一空间体积Vd1”的步骤之前还包括检测所述装置气密性是否良好的步骤,具体为:
将所述岩样样品置于所述岩心夹持器中,密封所述岩心夹持器两端,并对所述岩心夹持器施加预设围压和预设温度;
关闭所述第三控制阀、第四控制阀,打开所述第一控制阀、第二控制阀,利用所述高压气瓶向所述检测装置内通入气体,待所述第一压力计压力值至预设第一阈值时,关闭所述第一控制阀并关停所述高压气瓶;
关闭所述第一控制阀,检测在预设第一时间范围内所述检测装置内的压力压降比是否小于阈值,若是则判断为所述检测装置气密性良好,若否则判断为所述检测装置气密性较差。
11.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,“获取第一空间体积Vd1”的步骤具体为:
将所述岩样样品置于所述岩心夹持器中,密封所述岩心夹持器两端,对所述检测装置施加预设围压和预设温度,并保持围压和温度的恒定;
关闭所述第一控制阀、第二控制阀和所述第三控制阀,打开所述第四控制阀,利用所述微型真空水泵对所述检测装置进行抽真空处理并持续一定时间;
关闭所述第四控制阀,打开所述第一控制阀,利用所述高压气瓶向所述标准体积气体容器内通入气体,待所述第一压力计压力值至预设第二阈值时,关闭所述第一控制阀并关停所述高压气瓶;
对所述标准体积气体容器内的气体进行预热,当气体温度达到预设温度且所述第一压力计的压力值稳定后,获取所述第一压力计的压力值P1
打开所述第二控制阀,待所述第一压力计的压力值稳定后获取其压力值P1';
根据下式计算所述第一空间体积:
<mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msup> <msub> <mi>Z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> </mrow> <mrow> <msup> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow>
其中,所述Vd为所述标准体积气体容器的体积,所述Z1、Z1'分别为所述第一压力计压力值为P1、P1'时气体的偏差因子,所述Z1、Z1'无因次。
12.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,“利用所述检测装置对所述岩样样品进行注水压裂”的步骤具体为:
关闭所述第一控制阀、第二控制阀和所述第四控制阀,打开所述第三控制阀,对所述检测装置施加预设围压和预设温度,待所述检测装置围压和温度稳定后,启动所述水力压裂液压泵,向所述岩心夹持器中注水,记录所述第二压力计的压力值,直至所述岩样样品破裂,关停所述水力压裂液压泵。
13.根据权利要求9-12任一项所述的检测方法,其特征在于,“获取第二空间体积Vd2”的步骤具体为:
完成水力压裂后,维持所述检测装置的围压和温度,关闭所述第一控制阀、第三控制阀,打开所述第二控制阀、第四控制阀,利用所述微型真空水泵对所述检测装置进行抽真空处理并持续一定时间;
关闭所述第二控制阀、第四控制阀,打开所述第一控制阀,利用所述高压气瓶向所述标准体积气体容器内通入气体,待所述第一压力计压力值至预设第二阈值时,关闭所述第一控制阀并关停所述高压气瓶;
对所述标准体积气体容器内的气体进行预热,当气体温度达到预设温度且所述第一压力计压力值稳定后,获取所述第一压力计的压力值P2
打开所述第二控制阀,待所述第一压力计压力值稳定后获取其压力值P2';
根据下式计算所述第二空间体积:
<mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msup> <msub> <mi>Z</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> </mrow> <mrow> <msup> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow>
其中,所述Vd为所述标准体积气体容器的体积,所述Z2、Z2'分别所述第一压力计压力值为P2、P2'时气体的偏差因子,所述Z2、Z2'无因次。
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