CN111335859A - 控制岩石微裂缝形成的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种控制岩石微裂缝形成的方法及装置,其中,该方法包括:根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;控制将待制缝区域加热到所述第一温度;根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。上述技术方案获得了与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,对油田开采起到了重要的指导作用。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域,特别涉及一种控制岩石微裂缝形成的方法及装置。
背景技术
微裂缝是油藏岩石的重要特征之一,特别对于低渗透油藏而言,微裂缝的存在有利于原油的开采。微裂缝在地层中的发育程度、走向以及缝宽等参数是油藏开发必需掌握的重要地质信息。物理模拟驱油实验的开展通常要求建立具有代表地层的岩石模型,因而微裂缝的模拟是一个重要因素。低渗透油藏的微裂缝通常在1~100微米尺度,肉眼视觉不可见或微可见。
目前模拟岩石微裂缝主要采用压制裂缝法,即在无裂缝岩石上的设计位置施加压力使岩石裂开。这种方法简单易行,但是其压力控制很难,发生压断的比例很高,由压断的岩石拼接起来的岩石,在视觉程度感觉其具有裂缝特征,但是其结构与自然裂缝存在很大差异,且缝宽也往往大于自然裂缝的几倍甚至几十倍。与自然裂缝不同的另一个方面是,自然裂缝是岩石颗粒受环境影响形成的,其方向不定、断面曲折,而压制裂缝往往是直线型、断面也较为整齐。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种控制岩石微裂缝形成的方法,用以获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,该方法包括:
根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;
控制将待制缝区域加热到所述第一温度;
根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;
利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
本发明实施例还提供了一种控制岩石微裂缝形成的装置,用以获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,该装置包括:
加热温度确定单元(401),用于根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;
加热控制单元(402),用于控制将待制缝区域加热到第一温度;
降温介质确定单元(403),用于根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;
降温控制单元(404),用于利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述控制岩石微裂缝形成的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行所述控制岩石微裂缝形成的方法的计算机程序。
本发明实施例提供的技术方案通过:根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;控制将待制缝区域加热到所述第一温度;根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,获得了与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,对油田开采起到了重要的指导作用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1(a)是本发明实施例中常温状态下岩石表观示意图;
图1(b)是本发明实施例中加热膨胀状态下岩石表观示意图;
图1(c)是本发明实施例中降温收缩状态下岩石表观示意图;
图2(a)是本发明实施例中热传导平衡时的温度分布曲线示意图;
图2(b)是本发明实施例中加热区域快速降温时的温度分布曲线示意图;
图3是本发明实施例中控制岩石微裂缝形成的方法的流程示意图;
图4是本发明实施例中加热装置的结构示意图;
图5(a)是本发明实施例中加热箱的主视结构示意图;
图5(b)是本发明实施例中加热箱的俯视结构示意图;
图6是本发明实施例中温度控制器的结构示意图;
图7是本发明实施例中条状加热端面横截面的温度分布示意图;
图8(a)是本发明实施例中降温装置的侧视结构示意图;
图8(b)是本发明实施例中降温装置的正视结构示意图;
图9(a)是本发明实施例中裂缝位置、走向及深度设计俯视结构示意图;
图9(b)是本发明实施例中裂缝位置、走向及深度设计侧视结构示意图;
图10(a)是本发明实施例中加热操作示意图;
图10(b)是本发明实施例中降温操作示意图;
图10(c)是本发明实施例中裂缝形成效果示意图;
图11是本发明实施例中控制岩石微裂缝形成的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
对裂缝宽度及裂缝形态的模拟决定了岩石模型与真实裂缝岩石的相似程度,对后期研究的有效性具有重要意义。
现有技术中,利用压制法压断岩石后,再由断面拼接而成的裂缝,其渗透率在达西级别。而真实岩石中分布的裂缝则十分复杂,尺度介于1~100微米之间,渗透率介于1~1000毫达西之间,裂缝具有大体方向,但形态随机性强。用压制法岩石裂缝模型模拟驱油实验,裂缝导致的窜流作用明显,裂缝中的原油被采出后其余孔隙内的原油很难采出,这是与真实裂缝无法匹配的主要原因。
发明人发现:岩石对温差变化是有相关反应的,岩石在温差作用下的热胀冷缩现象能产生不同程度的自然微裂缝。
因此,考虑到上述技术问题,发明人利用这一特点,提出了一种控制岩石微裂缝形成的方案,该方案设计加热及降温装置实现在岩石设定位置制造微裂缝,实现了岩石微裂缝的真实模拟,采用高温加热和快速冷却的方法,使岩石在热胀冷缩的作用下自然产生裂缝,其走向可控、缝宽可控,最终获得了与岩石真实裂缝符合度高的微裂缝。下面对发明人发现该方案的原理进行介绍。
岩石在高温加热后,组成颗粒间距离增加,岩石有膨胀趋势,对低渗透岩石来说,该热胀能力不足以使岩石裂开缝隙。通过快速大幅降温方法,使岩石局部收缩产生微裂缝。
图1(a)是常温状态下,岩石表观示意图,为平整的矩形块,局部放大后,可见岩石颗粒有序紧密排列。当高温局部加热后,图1(b)所示,加热表面微凸,是热胀效应,颗粒膨胀,且间距更紧密。在高温状态快速冷却,图1(c)所示,冷却颗粒快速收缩,颗粒间形成微裂缝。
裂缝的缝宽及深度与温度条件具有相关性,图2(a)中最高温度Tmax远高于环境温度T环境,加热一段时间后加热装置和岩石、环境间热量传导平衡,即受热区域达到最高温度。图2(a)是热传导平衡时的温度分布曲线。
快速降温过程是控制裂缝宽度、深度的关键步骤,图2(b)是加热区域快速降温时的温度分布曲线。若以环境温度静置,依靠温度差(Tmax-T环境),可获得较小的裂缝宽度及深度;如果用低导热系数流体接触加热区域,可获得较深的裂缝和较宽的缝宽;而采用高导热系数以及能蒸发流体快速冲击加热区域时,能获得更大的缝宽和缝深。
下面对该控制岩石微裂缝形成的方案进行详细介绍如下。
图3是本发明实施例中控制岩石微裂缝形成的方法的流程示意图,如图3所示,该方法包括如下步骤:
步骤301:根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;
步骤302:控制将待制缝区域加热到所述第一温度;
步骤303:根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;
步骤304:利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
本发明实施例提供的技术方案通过:根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;控制将待制缝区域加热到所述第一温度;根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,获得了与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,对油田开采起到了重要的指导作用。
下面对本发明实施例涉及的各个步骤进行介绍如下。
一、首先介绍上述步骤301。
具体实施时,待制微裂缝形状参数可以包括:需要制微裂缝的缝长、缝宽、缝深、缝的走向等参数。
具体实施时,上述微裂缝形状参数与温度的关系可以是一张表格或是一个模型、图表等。获取到待制微裂缝形状参数后,可以将该待制微裂缝形状参数到上述关系中查找,匹配到待制微裂缝形状参数对应的温度,将该温度作为将岩石的待制缝区域加热到的第一温度。
二、其次介绍上述步骤302。
在一个实施例中,控制将待制缝区域加热到第一温度,可以包括:控制将待制缝区域加热到第一温度的取值范围为700度至900度;
利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,可以包括:利用温度取值范围在20度至40度的降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理不超过10秒。
具体实施时,控制将待制缝区域加热到第一温度的取值范围为700度至900度,可以包括:控制将待制缝区域加热到第一温度的取值为900度;利用温度取值范围在20度至40度的降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理不超过10秒,可以包括:利用温度取值在30度的降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理不超过10秒。
具体实施时,低温(30℃左右)流体(降温介质)与岩石加热面(700~900℃左右)高速接触,达到岩石表面快速降温的目的,保证了获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。同时,降温处理不超过10秒实现了快速对对加热到第一温度的待制缝区域降温处理,保证了获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
在一个实施例中,控制将待制缝区域加热到所述第一温度,可以包括:控制一加热装置将待制缝区域加热到所述第一温度,如图4所示,所述加热装置可以包括:加热箱11和温度控制器12;其中:
如图5(a)和图5(b)所示,所述加热箱11可以包括:
外壳111;
加热端面112,设置在所述外壳111上;
加热棒113,设置在外壳内部空间115内,用于为所述加热端面112加热;
温度传感器114,与所述加热端面112连接,用于采集所述加热端面112的温度;
如图6所示,所述温度控制器12可以包括:
接收单元121,用于接收用户输入的加热温度;
获取单元122,与所述温度传感器114连接,用于接收所述加热端面112的温度;
控制单元123,与所述接收单元121连接,用于根据所述加热温度,控制所述加热棒113为所述加热端面112加热;在加热端面112的温度达到所述第一温度时,控制所述加热棒113停止工作。
具体实施时,上述加热装置也可以称为线状加热装置,该加热装置结构设置利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
在一个实施例中,如图5(b)所示,所述加热端面112可以设置在外壳111的底部,所述加热端面112的形状为条形状。
具体实施时,所述加热端面112可以设置在外壳111的底部,便于加热操作。同时,加热端面越窄越有利于增强后期降温时岩石的收缩应力,进而利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,因而加热箱的加热端面112为条形状。
在一个实施例中,所述加热棒113为硅钼棒。
具体实施时,采用硅钼棒加热,设置温度1200℃,端面稳定温度不低于900℃。硅钼棒加热工作温度可达到1700℃,由于加热岩石是一面未严格封闭的状态,出于安全考虑,将设计温度调至1200℃。因此,采用硅钼棒加热及条状加热端面利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
在一个实施例中,所述加热端面112的长度尺寸取值范围为10cm至20cm,宽度尺寸取值范围为2cm至4cm。
具体实施时,加热箱端面可以为15×3cm条状开口,与岩石面紧密接触,因无特殊密封措施,高温条件下,条状横截面的温度分布如图7所示,形成了线状高温区。
在一个实施例中,所述加热箱的11的长度取值范围为10cm至20cm,宽度取值范围为:8cm至12cm,高度取值范围为2cm至4cm。
具体实施时,加热箱加热空间尺寸可以为15×10×3cm,该尺寸的加热箱便于携带,灵活方便。
在一个实施例中,如图5(b)所示,所述加热箱11的外壳内部设置有绝缘层及保温层116。
具体实施时,外壳具有绝缘、隔热设计,保证操作人员的安全性。保温层绝缘材料可以采用陶瓷纤维,厚度可以为4cm,保温层的设置保证加热效率。
在一个实施例中,所述加热箱11还包括提手118,设置在所述加热箱的外壳11上部;所述提手118高于外壳1110cm至15cm。
具体实施时,提手式设计便于灵活移动。提手可以高于外壳10cm,手提移动时,手避免接触外壳,保证操作人员的安全性。
另外,如图5(a)所示,加热棒113可以通过电缆117与外部电源连接。
三、接着介绍上述步骤303。
具体实施时,上述微裂缝形状参数与预设降温介质,可以是一张表格或是一个模型、图表等。获取到待制微裂缝形状参数后,可以将该待制微裂缝形状参数到上述关系中查找,匹配到待制微裂缝形状参数对应的降温介质,后续可以利用该降温介质控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
在一个实施例中,根据降温介质的热导系数与微裂缝形状参数的关系,确定所述预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系。
具体实施时,可以根据降温介质的热导系数与微裂缝形状参数的关系,预先确定所述预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系。例如:若以环境温度静置,依靠温度差(Tmax-T环境),可获得较小的裂缝宽度及深度;如果用低导热系数流体接触加热区域,可获得较深的裂缝和较宽的缝宽;而采用高导热系数以及能蒸发流体快速冲击加热区域时,能获得更大的缝宽和缝深。可以经过反复试验确定一个微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,该关系中包括大量的微裂缝形状参数对应的降温介质。根据降温介质的热导系数与微裂缝形状参数的关系,确定降温介质及降温过程,请参见后续实施例的详细介绍。
四、接着介绍上述步骤304。
在一实施例中,利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,可以包括:利用所述降温介质,控制一降温装置对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理;其中,如图8(a)和图8(b)所示,所述降温装置可以包括:
管道21,与降温介质源连通;
阀门22,设置在所述管道21上,用于控制介质源流出;
喷嘴装置,与所述管道21连通,用于在所述阀门22开启时,将介质喷出至待制缝区域。
具体实施时,上述降温装置结构设置利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
具体实施时,如图8(a)所示,管道21可以通过接头27与降温介质源连通。
在一个实施例中,所述阀门22可以为球形阀。
具体实施时,球形阀可快速将阀门开启至最大,使得流体经管道进入喷嘴后高速喷出,利于快速对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
在一实施例中,如图8(a)和图8(b)所示,所述喷嘴装置可以包括:
分流块231,第一端与所述管道21连通;分流块的第二端包括多个出口;
多个喷嘴232,每一喷嘴232与一个所述出口连通。
具体实施时,上述喷嘴装置的结构设置利于快速对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
在一个实施例中,如图8(a)和图8(b)所示,所述降温装置还可以包括:传热片24,设置在喷嘴装置的外部,用于将喷嘴装置喷出的介质加热到预设温度。
具体实施时,该预设温度可以是上文提到的20度至40度之间,低温(30℃左右)流体(降温介质)与岩石加热面(700~900℃左右)高速接触,达到岩石表面快速降温的目的,保证了获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
具体实施时,传热片为薄铜板,导热效果好。加热后的流体或蒸汽与传热片接触后能快速向外界传导热量,加速降温过程。
在一个实施例中,如图8(a)和图8(b)所示,所述传热片24的竖截面为梯形;梯形的上底朝向待制微裂缝区域设置。
具体实施时,传热片24的形状设置,保证了操作人员的安全性,以及将降温介质集中在待制缝区域,利于获得与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝。
在一个实施例中,如图8(a)所示,所述降温装置还可以包括:
把手25,设置在所述管道21的外部;
安全板26,设置在所述喷嘴装置与把手25之间。
具体实施时,把手25的设置,便于控制微裂缝形成操作。把手可以由较厚的耐热橡胶制成,具有隔热作用。安全板26主要是防止蒸发的高热降温介质(气体或液体等)烫伤操作人员,保证操作的安全性。
在一个实施例中,如图8(a)所示,所述安全板26的顶端朝向喷嘴装置方向倾斜设置。
具体实施时,安全板26的顶端朝向喷嘴装置方向倾斜设置,更加保证操作的安全性。
五、接着,结合加热和快速降温的两个过程,介绍本发明实施例提供的控制岩石微裂缝形成的工作原理进行介绍。
热胀冷缩效应是控制裂缝形成的基本原理,加热过程较为简单,设置温度,控制加热时长即可,而降温形成裂缝的控制操作较为复杂。
参考下表1数据,若设计裂缝深度由浅至深、宽度由窄变宽,采用的方法依次如下:
a.空气及氮气吹扫给岩石高温表面降温的方法,利用气体传热原理;
b.高压CO2吹扫方法;CO2除自身气体传热外,高压高速流出的CO2会冷凝成干冰(-78.5℃),扩大温差近100℃,岩石收缩效果更好;液氮也有低温效果,但是液氮价格较贵,且在管流中的相关操作更为复杂,故不讨论。
c.液体(水、乙醇)的导热系数提高10倍以上,除传热作用外,液体蒸发成气体,携带热量更多。水在常压、100℃的汽化热为2260千焦/千克;乙醇在常压、100℃的812千焦/千克。乙醇的挥发速度远大于水的挥发速度,因而两者降温能力的差异需结合具体工作环境。
表1常用介质的导热系数
常用介质 | 导热系数(W/mK) |
气体(空气、氮气、CO2) | 0.01~0.04 |
液体(水、乙醇) | 0.5~0.7 |
固体(耐火砖) | 1.06 |
六、接着,结合加热和快速降温的两个过程,介绍本发明实施例提供的控制岩石微裂缝形成的工作过程进行介绍。
以方形岩心块为例(30×30×6cm),在图9(a)和图9(b)所示位置形成长13cm、深5cm、缝宽30μm的裂缝。
①加热控制:
如图10(a)所示,将线状高温加热装置放置在预制裂缝位置(待制缝区域)之前,岩石表面要清理干净,加热箱超出岩石部分用紧密接触的耐火砖补充,使热量不过分散失,保持保温效果。设置加热温度900℃,稳定30min以上,待加热频率稳定后(电流表波动间隔等长),即可认为岩石表面加热达到最佳状态。
②快速降温操作:
首先,准备好降温装置,选用水为降温介质。测试喷嘴效果:打开开关后,水快速喷出。测试后,将喷嘴清理干净,不能滴水。操作以两人为宜,做好安全措施。
降温操作,参见图10(b):一人快速将加热箱移开,放置于1m以外的耐火砖上;另外一人在加热箱离开岩石表面的同时,快速将降温装置放置在预制裂缝位置(即烧红的条状带居中位置),紧密接触后果断开启球阀至最大,待水蒸汽产生量明显下降时,即可关闭球阀,整个降温操作也即完成。该操作不多于10秒。
②裂缝变化过程:
在降温操作后,即可看到明显裂开的裂缝(见图10(c)),观察人应与岩石保持30cm的距离。随着自然降温过程,岩石逐渐恢复初始状态,裂缝相应变短、变窄、变浅。显然由于该部分岩石结构以及破坏,裂缝闭合过程只是尺度的降低,这样的裂缝也最符合真实的岩石裂缝。
经过发明人大量的实验,加热表面岩石的电镜图像及组分分析结果可知,与压裂拼装方法形成的裂缝相比较,本发明实施例获得了与低渗透油藏的真实裂缝符合度高的微裂缝,对油田开采起到了重要的指导作用。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种控制岩石微裂缝形成的装置,如下面的实施例。由于控制岩石微裂缝形成的装置解决问题的原理与上述控制岩石微裂缝形成的方法相似,因此控制岩石微裂缝形成的装置的实施可以参考上述控制岩石微裂缝形成的方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“模块”或者“单元”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图11是本发明实施例中控制岩石微裂缝形成的装置的结构示意图,如图11所示,该装置包括:
加热温度确定单元401,用于根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;
加热控制单元402,用于控制将待制缝区域加热到第一温度;
降温介质确定单元403,用于根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;
降温控制单元404,用于利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
在一个实施例中,加热控制单元具体用于:控制将待制缝区域加热到第一温度的取值范围为700度至900度;
所述降温控制单元具体用于:利用温度取值范围在20度至40度的降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理不超过10秒。
在一个实施例中,根据降温介质的热导系数与微裂缝形状参数的关系,确定所述预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系。
在一个实施例中,所述加热控制单元具体可以用于:
控制一加热装置将待制缝区域加热到所述第一温度,所述加热装置包括:加热箱11和温度控制器12;其中:
所述加热箱11可以包括:
外壳111;
加热端面112,设置在所述外壳111上;
加热棒113,设置在外壳内部空间115内,用于为所述加热端面112加热;
温度传感器114,与所述加热端面112连接,用于采集所述加热端面112的温度;
所述温度控制器12可以包括:
接收单元121,用于接收用户输入的加热温度;
获取单元122,与所述温度传感器114连接,用于接收所述加热端面112的温度;
控制单元123,与所述接收单元121连接,用于根据所述加热温度,控制所述加热棒113为所述加热端面112加热;在加热端面112的温度达到所述第一温度时,控制所述加热棒113停止工作。
在一个实施例中,所述加热端面112可以设置在外壳111的底部,所述加热端面112的形状可以为条形状;
所述加热棒113可以为硅钼棒。
在一个实施例中,所述加热端面112的长度尺寸取值范围可以为10cm至20cm,宽度尺寸取值范围可以为2cm至4cm。
在一个实施例中,所述加热箱的11的长度取值范围可以为10cm至20cm,宽度取值范围可以为:8cm至12cm,高度取值范围可以为2cm至4cm;
所述加热箱11的外壳内部可以设置有绝缘层及保温层116;
所述加热箱11还可以包括提手118,设置在所述加热箱的外壳11上部;所述提手118可以高于外壳1110cm至15cm。
在一个实施例中,所述降温控制单元具体可以用于:利用所述降温介质,控制一降温装置对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理;其中,所述降温装置可以包括:
管道21,与降温介质源连通;
阀门22,设置在所述管道21上,用于控制介质源流出;
喷嘴装置,与所述管道21连通,用于在所述阀门22开启时,将介质喷出至待制缝区域。
在一个实施例中,所述阀门22可以为球形阀;
所述喷嘴装置可以包括:
分流块231,第一端与所述管道21连通;分流块的第二端包括多个出口;
多个喷嘴232,每一喷嘴232与一个所述出口连通。
在一个实施例中,所述降温装置还包括:传热片24,设置在喷嘴装置的外部,用于将喷嘴装置喷出的介质加热到预设温度。
在一个实施例中,所述传热片24的竖截面可以为梯形;梯形的上底朝向待制微裂缝区域设置。
在一个实施例中,所述降温装置还可以包括:
把手25,设置在所述管道21的外部;
安全板26,设置在所述喷嘴装置与把手25之间。
在一个实施例中,所述安全板26的顶端可以朝向喷嘴装置方向倾斜设置。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述控制岩石微裂缝形成的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行所述控制岩石微裂缝形成的方法的计算机程序。
本发明实施提供的技术方案的有益技术效果为:
1.利用热胀冷缩基本原理设计相关装置,形成快速降温制造岩石微裂缝的方法;
2.本发明实施提供方法在保证裂缝大体走向的基础上形成反映岩石颗粒性质自然裂缝形态;
3.本发明实施提供方法可在不大于10cm厚度的岩石上,制造宽度在1~100微米尺度的微裂缝,与低渗透油藏的真实裂缝符合度高;
4.高温加热对岩石矿物成分的影响仅限于表面1mm深度,对整体岩石物性影响可忽略。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种控制岩石微裂缝形成的方法,其特征在于,包括:
根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;
控制将待制缝区域加热到所述第一温度;
根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;
利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
2.如权利要求1所述的控制岩石微裂缝形成的方法,其特征在于,控制将待制缝区域加热到第一温度,包括:控制将待制缝区域加热到第一温度的取值范围为700度至900度;
利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,包括:利用温度取值范围在20度至40度的降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理不超过10秒。
3.如权利要求1所述的控制岩石微裂缝形成的方法,其特征在于,根据降温介质的热导系数与微裂缝形状参数的关系,确定所述预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系。
4.如权利要求1所述的控制岩石微裂缝形成的方法,其特征在于,控制将待制缝区域加热到所述第一温度,包括:控制一加热装置将待制缝区域加热到所述第一温度,所述加热装置包括:加热箱(11)和温度控制器(12);其中:
所述加热箱(11)包括:
外壳(111);
加热端面(112),设置在所述外壳(111)上;
加热棒(113),设置在外壳内部空间(115)内,用于为所述加热端面(112)加热;
温度传感器(114),与所述加热端面(112)连接,用于采集所述加热端面(112)的温度;
所述温度控制器(12)包括:
接收单元(121),用于接收用户输入的加热温度;
获取单元(122),与所述温度传感器(114)连接,用于接收所述加热端面(112)的温度;
控制单元(123),与所述接收单元(121)连接,用于根据所述加热温度,控制所述加热棒(113)为所述加热端面(112)加热;在加热端面(112)的温度达到所述第一温度时,控制所述加热棒(113)停止工作。
5.如权利要求1所述的控制岩石微裂缝形成的方法,其特征在于,利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理,包括:利用所述降温介质,控制一降温装置对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理;其中,所述降温装置包括:
管道(21),与降温介质源连通;
阀门(22),设置在所述管道(21)上,用于控制介质源流出;
喷嘴装置,与所述管道(21)连通,用于在所述阀门(22)开启时,将介质喷出至待制缝区域。
6.一种控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,包括:
加热温度确定单元(401),用于根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与温度的关系,确定将岩石的待制缝区域加热到的第一温度;
加热控制单元(402),用于控制将待制缝区域加热到第一温度;
降温介质确定单元(403),用于根据待制微裂缝形状参数,及预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系,确定降温介质;
降温控制单元(404),用于利用所述降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理。
7.如权利要求6所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,加热控制单元具体用于:控制将待制缝区域加热到第一温度的取值范围为700度至900度;
所述降温控制单元具体用于:利用温度取值范围在20度至40度的降温介质,控制对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理不超过10秒。
8.如权利要求6所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,根据降温介质的热导系数与微裂缝形状参数的关系,确定所述预先存储的微裂缝形状参数与预设降温介质的关系。
9.如权利要求6所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述加热控制单元具体用于:控制一加热装置将待制缝区域加热到所述第一温度,所述加热装置包括:加热箱(11)和温度控制器(12);其中:
所述加热箱(11)包括:
外壳(111);
加热端面(112),设置在所述外壳(111)上;
加热棒(113),设置在外壳内部空间(115)内,用于为所述加热端面(112)加热;
温度传感器(114),与所述加热端面(112)连接,用于采集所述加热端面(112)的温度;
所述温度控制器(12)包括:
接收单元(121),用于接收用户输入的加热温度;
获取单元(122),与所述温度传感器(114)连接,用于接收所述加热端面(112)的温度;
控制单元(123),与所述接收单元(121)连接,用于根据所述加热温度,控制所述加热棒(113)为所述加热端面(112)加热;在加热端面(112)的温度达到所述第一温度时,控制所述加热棒(113)停止工作。
10.如权利要求9所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述加热端面(112)设置在外壳(111)的底部,所述加热端面(112)的形状为条形状;
所述加热棒(113)为硅钼棒。
11.如权利要求10所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述加热端面(112)的长度尺寸取值范围为10cm至20cm,宽度尺寸取值范围为2cm至4cm。
12.如权利要求9所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述加热箱的(11)的长度取值范围为10cm至20cm,宽度取值范围为:8cm至12cm,高度取值范围为2cm至4cm;
所述加热箱(11)的外壳内部设置有绝缘层及保温层(116);
所述加热箱(11)还包括提手(118),设置在所述加热箱的外壳(11)上部;所述提手(118)高于外壳(11)10cm至15cm。
13.如权利要求6所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述降温控制单元具体用于:利用所述降温介质,控制一降温装置对加热到第一温度的待制缝区域进行降温处理;其中,所述降温装置包括:
管道(21),与降温介质源连通;
阀门(22),设置在所述管道(21)上,用于控制介质源流出;
喷嘴装置,与所述管道(21)连通,用于在所述阀门(22)开启时,将介质喷出至待制缝区域。
14.如权利要求13所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述阀门(22)为球形阀;
所述喷嘴装置包括:
分流块(231),第一端与所述管道(21)连通;分流块的第二端包括多个出口;
多个喷嘴(232),每一喷嘴(232)与一个所述出口连通。
15.如权利要求13所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述降温装置还包括:传热片(24),设置在喷嘴装置的外部,用于将喷嘴装置喷出的介质加热到预设温度。
16.如权利要求15所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述传热片(24)的竖截面为梯形;梯形的上底朝向待制微裂缝区域设置。
17.如权利要求13所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述降温装置还包括:
把手(25),设置在所述管道(21)的外部;
安全板(26),设置在所述喷嘴装置与把手(25)之间。
18.如权利要求17所述的控制岩石微裂缝形成的装置,其特征在于,所述安全板(26)的顶端朝向喷嘴装置方向倾斜设置。
19.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一所述方法。
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一所述方法的计算机程序。
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