一種致密砂巖裂縫檢測裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種致密砂巖裂縫檢測裝置與方法，該裝置包括CT掃描儀和原位加壓裝置；原位加壓裝置用于對受試樣品施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量；CT掃描儀用于在原位加壓裝置對受試樣品加壓過程中，對受試樣品進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像；根據(jù)實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對受試樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。通過原位加壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M水力壓裂，研究致密砂巖微米級～厘米級人工裂縫生長過程，評價(jià)加載壓力、礦物基質(zhì)和已有孔隙對裂縫生長的影響，重構(gòu)三維裂縫生長網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)對致密砂巖壓裂性的精細(xì)評價(jià)，為致密油氣儲層可壓裂性評價(jià)提供技術(shù)支持。
【專利說明】
一種致密砂巖裂縫檢測裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及油氣資源檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種致密砂巖裂縫檢測裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，石油工業(yè)已進(jìn)入常規(guī)-非常規(guī)油氣并重階段，致密油氣是非常規(guī)油氣資源中最現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)。水平井分段壓裂技術(shù)已成為致密油氣有效開發(fā)的關(guān)鍵，壓裂效果的優(yōu)劣在很大程度上決定了單井產(chǎn)量的高低。因此，作為壓裂效果的關(guān)鍵，致密砂巖人工裂縫空間展布及發(fā)育控制要素成為石油行業(yè)研究的熱點(diǎn)。
[0003]針對致密砂巖的人工裂縫的空間展布及控制因素，當(dāng)前石油工業(yè)多采用水力壓裂技術(shù)進(jìn)行致密油氣開發(fā)，裂縫形態(tài)及空間展布的研究方法主要集中在巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬與微地震監(jiān)測方面。
[0004]但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的研究方法主要集中在宏觀大尺度(米級?千米級)，關(guān)注點(diǎn)多為現(xiàn)場試驗(yàn)效果，缺乏對小尺度裂縫形成機(jī)理的深入研究，導(dǎo)致目前對致密砂巖人工裂縫空間展布特征認(rèn)識仍不清晰。并且，現(xiàn)有的研究方法可實(shí)現(xiàn)對水平段千米級別裂縫生長動態(tài)進(jìn)行刻畫，但分辨率有限，并且多受到噪聲影響，降低了解釋結(jié)果的準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于，提供一種致密砂巖裂縫檢測裝置與方法，實(shí)現(xiàn)對致密砂巖壓裂性能的精細(xì)檢測。
[0006]本發(fā)明提供了一種致密砂巖裂縫檢測裝置，包括CT掃描儀和原位加壓裝置;所述原位加壓裝置用于對受試樣品施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量;所述CT掃描儀用于在所述原位加壓裝置對所述受試樣品加壓過程中，對所述受試樣品進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像;根據(jù)所述實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對所述受試樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。
[0007]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述的原位加壓裝置包括上固定臺、下固定臺；所述受試樣品位于上固定臺與下固定臺之間；所述上固定臺包括有加壓單元，所述加壓單元包括多個壓機(jī)，每一壓機(jī)包括:加壓螺絲、彈簧和傳壓螺絲;所述彈簧連接所述加壓螺絲與傳壓螺絲，通過調(diào)整加壓螺絲與傳壓螺絲之間的間距壓縮所述彈簧，實(shí)現(xiàn)將所述彈簧形變后的彈力通過傳壓螺絲傳遞給所述受試樣品。
[0008]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，還包括壓電傳感器，用于將所述受試樣品受到的實(shí)時的壓力轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行實(shí)時的采集與記錄。
[0009]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，還包括位移測定儀，用于將所述受試樣品的軸向壓縮量轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行實(shí)時的采集與記錄。
[0010]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，還包括承壓組構(gòu)，所述承壓組構(gòu)連接于所述原位加壓裝置，將所述承壓組構(gòu)的底部與所述CT掃描儀的樣品臺底座穩(wěn)固對接。
[0011]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述上固定臺與下固定臺的外圍由臺壁組合成統(tǒng)一整體，所述的臺壁的材質(zhì)包括玻璃碳。
[0012]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述CT掃描儀對所述受試樣品進(jìn)行掃描時，所述受試樣品位于所述CT掃描儀的射線光路的中心位置。
[0013]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述CT掃描儀的掃描電壓為60KV，單張圖片曝光時間不低于3s，掃描角度為360度。
[0014]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述CT掃描儀的像素點(diǎn)分辨率不低于2μπι。
[0015]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述受試樣品的直徑為2_，高度為2mm?3_。
[0016]本發(fā)明還提供了一種致密砂巖裂縫檢測方法，包括:對受試樣品施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量;對所述受試樣品加壓過程中，對所述受試樣品進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像;根據(jù)所述實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對所述受試樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置與方法，創(chuàng)新原位加壓裝置，與CT成像技術(shù)相結(jié)合，利用X射線實(shí)現(xiàn)對不同壓力條件下的裂縫發(fā)育特征的刻畫，通過原位加壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M水力壓裂，研究致密砂巖微米級?厘米級人工裂縫生長過程，評價(jià)加載壓力、礦物基質(zhì)和已有孔隙對裂縫生長的影響，重構(gòu)三維裂縫生長網(wǎng)絡(luò)模型，為致密油氣儲層可壓裂性評價(jià)提供技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)了對致密砂巖壓裂性的精細(xì)評價(jià)，為現(xiàn)場壓裂施工提供技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置中的原位加壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為圖2所示的致密砂巖裂縫檢測裝置中的原位加壓裝置的剖面示意圖。
[0022]圖4為使用本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置進(jìn)行裂縫檢測的試驗(yàn)流程圖。
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測方法流程圖。
[0024]圖6為利用本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置進(jìn)行裂縫發(fā)育特征檢測的一具體實(shí)施例中的致密砂巖樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)特征圖。
[0025]附圖標(biāo)號:
[0026]CT 掃描儀 100
[0027]原位加壓裝置200
[0028]上固定臺210
[0029]下固定臺220
[0030]加壓單元230
[0031]加壓螺絲231
[0032]彈簧232
[0033]傳壓螺絲233
[0034]臺壁240
[0035]壓電傳感器250
[0036]位移測定儀260
[0037]承壓組構(gòu)270
[0038]樣品臺底座280
[0039]受試樣品300
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置，包括CT掃描儀100和原位加壓裝置200;所述原位加壓裝置200用于對受試樣品300施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量;所述CT掃描儀100用于在所述原位加壓裝置200對所述受試樣品300加壓過程中，對所述受試樣品300進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像;根據(jù)所述實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對所述受試樣品300的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。
[0042]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置中的原位加壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述的原位加壓裝置200包括上固定臺210、下固定臺220;所述受試樣品300位于上固定臺210與下固定臺220之間；所述上固定臺210包括有加壓單元230，所述加壓單元包括多個壓機(jī)，每一壓機(jī)包括:加壓螺絲231、彈簧232和傳壓螺絲233;所述彈簧232連接所述加壓螺絲231與傳壓螺絲233，通過調(diào)整加壓螺絲231與傳壓螺絲233之間的間距壓縮所述彈簧232，實(shí)現(xiàn)將所述彈簧232形變后的彈力通過傳壓螺絲傳遞給所述受試樣品 300。
[0043]在本實(shí)施例中，所述的原位加壓裝置200的上、下固定臺220單元由不銹鋼材料制備，在此的不銹鋼材料可以承受試驗(yàn)過程中的最大壓力，保證試驗(yàn)的安全與穩(wěn)定。在本實(shí)施例中，所述上固定臺210與下固定臺220的外圍由臺壁240組合成統(tǒng)一整體，所述的臺壁240的材質(zhì)為玻璃碳。選擇玻璃碳的主要原因有兩點(diǎn):玻璃碳強(qiáng)度高，具備承受較高壓力的能力；CT掃描儀100發(fā)出的X射線對玻璃碳穿透能力強(qiáng)，可以有效降低材料對X射線的吸收，提高成像質(zhì)量。
[0044]圖3為圖2所示的致密砂巖裂縫檢測裝置中的原位加壓裝置的剖面示意圖。結(jié)合圖2與圖3所示，在本實(shí)施例中，所述的加壓單元由5個壓機(jī)組成，包括周邊4個壓機(jī)和中心I個壓機(jī)，周邊4個壓機(jī)間隔90度。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，壓機(jī)還可以選用電動壓機(jī)、液壓壓機(jī)等，在此本發(fā)明不作限制，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)試驗(yàn)需要調(diào)整壓機(jī)的種類、型號與數(shù)量。
[0045]在本實(shí)施例中，如圖3所示，本發(fā)明致密砂巖裂縫檢測裝置的原位加壓裝置200還包括壓電傳感器250，用于將所述受試樣品300受到的實(shí)時的壓力轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行實(shí)時的采集與記錄。所述的壓電傳感器250可安置于加壓單元與受試樣品300之間，通過加壓單元推動受試樣品300的過程中擠壓壓電傳感器250，被擠壓的壓電傳感器250受到自身外部壓力變化，會實(shí)時將受試樣品300受到壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枖?shù)據(jù)并輸出并記錄。另一方面，將壓電傳感器250安置于加壓單元與受試樣品300之間，可以減少受試樣品300自身重量對采集到的壓力數(shù)據(jù)帶來的影響。
[0046]在本實(shí)施例中，如圖3所示，本發(fā)明致密砂巖裂縫檢測裝置的原位加壓裝置200還包括位移測定儀260，用于將所述受試樣品300的軸向壓縮量轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行實(shí)時的采集與記錄。所述的位移測定儀260可以記錄壓機(jī)向下移動的距離，間接測量出受試樣品300的軸向壓縮量，將測量到的軸向壓縮量實(shí)時轉(zhuǎn)化為電信號輸出并記錄。在此，該位移測定儀260與壓電傳感器250共同將所測得的數(shù)據(jù)對應(yīng)整合，主要目的是便于后期針對同一位置開展不同壓力裂縫形態(tài)的對比和研究工作。
[0047]在本實(shí)施例中，如圖3所示，本發(fā)明致密砂巖裂縫檢測裝置還包括承壓組構(gòu)270，所述承壓組構(gòu)270連接于所述原位加壓裝置200，將所述承壓組構(gòu)270的底部與所述CT掃描儀100的測試臺底座穩(wěn)固對接。例如該連接方式可以為螺紋連接，該連接方式具備較大的壓力承受能力，滿足實(shí)驗(yàn)條件。在本實(shí)施例中，還包括樣品臺底座280，在下固定臺220中心位置設(shè)有樣品臺底座280，用于對試驗(yàn)樣品安裝與對準(zhǔn)。
[0048]在本實(shí)施例中，如圖3所示，本發(fā)明致密砂巖裂縫檢測裝置的CT掃描儀100對所述受試樣品300進(jìn)行掃描時，所述受試樣品300位于所述CT掃描儀100的射線光路的中心位置。也就是說，調(diào)整CT掃描儀100發(fā)出的X射線的光路與樣品臺位置，使受試樣品300處于掃描視域的中心位置，以保證樣品掃描有效性。
[0049]在本實(shí)施例中，CT掃描儀100可實(shí)現(xiàn)高精度微米無損掃描，其掃描參數(shù)可設(shè)置為:掃描電壓為60KV，單張圖片曝光時間不低于3s，掃描角度為360度，像素點(diǎn)分辨率不低于2μm。也就是說，本發(fā)明可保證研究精度達(dá)到微米級，實(shí)現(xiàn)對致密砂巖壓裂性的精細(xì)評價(jià)。
[0050]圖4為使用本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置進(jìn)行裂縫檢測的試驗(yàn)流程圖。如圖4所示，利用本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置進(jìn)行原位加壓掃描試驗(yàn)過程包括如下步驟:S410，鉆取直徑為2mm，高度為2mm?3mm的受試樣品300固定到原位加壓裝置200，用速干膠均勻涂抹受試樣品300外表面;S420，安裝原位加壓裝置200，調(diào)整受試樣品300處于視域中心，將受試樣品300調(diào)整至準(zhǔn)備受壓狀態(tài)；原位加壓試驗(yàn):S430，設(shè)置不同壓力，依次完成相同分辨率的CT掃描，直至產(chǎn)生明顯的裂縫，期間實(shí)時記錄不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量;S440，樣品取出后，再次用速干膠均勻涂抹表面，拍照并測量長度。
[0051 ] 在S410步驟中，在本實(shí)施例中的受試樣品300的制備中，根據(jù)研究需求，選擇感興趣區(qū)域，利用金剛石機(jī)械鉆頭鉆取直徑為2mm的柱塞樣品，高度為2mm?3_，使用800目的砂紙將頂面磨平，用速干膠將其固定到原位加壓裝置200的樣品臺底座280上，將速干膠均勻涂抹在樣品外表面，主要目的是防止實(shí)驗(yàn)過程中樣品崩裂，柱塞樣品制備規(guī)格要求主要目的是保證研究精度達(dá)到微米級。
[0052]在S420步驟中，本實(shí)施例的原位加壓裝置200安裝中，將原位加壓裝置200穩(wěn)定安置到CT掃描儀100的測試臺底座上，調(diào)整測試臺底座位置或者調(diào)整CT掃描儀100的掃描范圍，使受試樣品300處于視域的中心位置，將原位加壓裝置200的加壓部分與樣品表面接觸進(jìn)入準(zhǔn)備受壓狀態(tài)。
[0053]在S430步驟中，本實(shí)施例的原位加壓掃描實(shí)驗(yàn)中，緩慢增大加壓旋鈕，使用5臺壓機(jī)同時啟動，壓電傳感器250緩慢接觸到樣品頂面，記錄此時的壓電信號與位移測定儀260讀數(shù)，設(shè)置CT掃描參數(shù)，準(zhǔn)備保證獲取高精度的掃描圖像，在本實(shí)施例中，具體掃描參數(shù)為電壓60KV，像素點(diǎn)分辨率不低于2μπι，單張圖片曝光時間不低于3s，掃描張數(shù)1801張，掃描角度360度；啟動CT掃描，完成無壓力作用下樣品原始狀態(tài)下孔隙結(jié)構(gòu)與礦物分布特征，記錄此時起始掃描位置與角度，后續(xù)的掃描均按照相同的位置與角度執(zhí)行;開啟CT掃描儀100并完成原始條件下巖石樣品的三維孔隙結(jié)構(gòu)掃描;完成原始狀態(tài)樣品的掃描后，啟動壓機(jī)，依次設(shè)置壓力值為50N，10N，150N和175N，按照原始狀態(tài)的掃描參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)依次掃描，獲取以上壓力值下的三維數(shù)據(jù)圖像，確保實(shí)驗(yàn)過程中壓力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，期間記錄不同壓力對應(yīng)的軸向壓縮量與實(shí)驗(yàn)過程中壓力的實(shí)時數(shù)據(jù)，明確樣品軸向的壓縮量;在此本發(fā)明不作限制，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)樣品的性質(zhì)與試驗(yàn)需要調(diào)整實(shí)際操作過程中的具體壓力數(shù)值，保證可記錄到裂縫起裂與擴(kuò)展的全過程；
[0054]在S440步驟中，本實(shí)施例的待樣品發(fā)生充分的裂縫作用后，結(jié)束CT掃描，取出原位加壓裝置200，將壓裂后的樣品再次用速干膠粘結(jié)，主要目的是最大限度保存壓裂后樣品，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析奠定基礎(chǔ)。后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析根據(jù)研究目的確定，以裂縫形態(tài)研究為例，需進(jìn)行薄片、掃描電鏡等分析，明確裂縫微觀發(fā)育特征，如切穿的礦物類型、與已有孔隙的關(guān)系等。
[0055]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測方法流程圖。如圖5所示，該方法試驗(yàn)流程包括如下步驟:S510，對受試樣品施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量;S520，對所述受試樣品加壓過程中，對所述受試樣品進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像;S530，根據(jù)所述實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對所述受試樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。
[0056]圖6為利用本發(fā)明實(shí)施例的致密砂巖裂縫檢測裝置進(jìn)行裂縫發(fā)育特征檢測的一具體實(shí)施例中的致密砂巖樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)特征圖。在本實(shí)施例中，受試樣品300選取于某一盆地長7段致密砂巖，其巖性為巖肩長石砂巖，孔隙度為7.4 %，氣測滲透率為0.183mD，實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)樣品裂縫發(fā)育特征，分別對7N、50N、10N、150N和17 5N條件下樣品進(jìn)行三維CT無損掃描。如圖5所示，掃描后的三維圖像可以直接反映裂縫的形態(tài)與空間分布，并且可以看出，經(jīng)過原位加壓試驗(yàn)后的受試樣品300，在7N、50N的壓力下沒有產(chǎn)生微米級裂縫，裂縫起裂點(diǎn)對應(yīng)的是100N，隨著壓力的增大，裂縫已從單一裂縫逐漸擴(kuò)展為復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過本發(fā)明的致密砂巖裂縫檢測裝置的原位加壓掃描試驗(yàn)后，可以清楚的觀察到在不同壓力值下的三維數(shù)據(jù)圖像的裂縫微觀發(fā)育特征，而且可以就不同角度觀察裂縫的生長過程，結(jié)合不同壓力下的軸向壓縮量，所以本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員可以很方便的對微米級裂縫產(chǎn)生生長機(jī)理展開研究。
[0057]本發(fā)明基于實(shí)驗(yàn)室CT成像技術(shù)，旨在研發(fā)一種致密砂巖裂縫研究裝置及方法，通過原位加壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M水力壓裂，研究致密砂巖微米級?厘米級人工裂縫生長過程，評價(jià)加載壓力、礦物基質(zhì)和已有孔隙對裂縫生長的影響，重構(gòu)三維裂縫生長網(wǎng)絡(luò)模型，為致密油氣儲層可壓裂性評價(jià)提供技術(shù)支持。實(shí)現(xiàn)對致密砂巖壓裂性的精細(xì)評價(jià)，為現(xiàn)場壓裂施工提供技術(shù)支持。并且，本發(fā)明致密砂巖裂縫檢測裝置實(shí)現(xiàn)了對不同壓力條件下裂縫發(fā)育特征的數(shù)據(jù)與圖像采集，進(jìn)一步明確了裂縫發(fā)育主控因素與模式，這一發(fā)明有效彌補(bǔ)了已有裂縫研究技術(shù)分辨率較低、無法滿足基礎(chǔ)研究的需要，可進(jìn)一步完善致密油氣水力壓裂的理論模型，進(jìn)一步推動實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究與相關(guān)學(xué)科發(fā)展。
[0058]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，包括CT掃描儀和原位加壓裝置； 所述原位加壓裝置用于對受試樣品施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量； 所述CT掃描儀用于在所述原位加壓裝置對所述受試樣品加壓過程中，對所述受試樣品進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像； 根據(jù)所述實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對所述受試樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。2.如權(quán)利要求1所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，所述的原位加壓裝置包括上固定臺、下固定臺； 所述受試樣品位于上固定臺與下固定臺之間； 所述上固定臺包括有加壓單元，所述加壓單元包括多個壓機(jī)，每一壓機(jī)包括:加壓螺絲、彈簧和傳壓螺絲； 所述彈簧連接所述加壓螺絲與傳壓螺絲，通過調(diào)整加壓螺絲與傳壓螺絲之間的間距壓縮所述彈簧，實(shí)現(xiàn)將所述彈簧形變后的彈力通過傳壓螺絲傳遞給所述受試樣品。3.如權(quán)利要求1所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，還包括壓電傳感器，用于將所述受試樣品受到的實(shí)時的壓力轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行實(shí)時的采集與記錄。4.如權(quán)利要求1所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，還包括位移測定儀，用于將所述受試樣品的軸向壓縮量轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行實(shí)時的采集與記錄。5.如權(quán)利要求1所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，還包括承壓組構(gòu)，所述承壓組構(gòu)連接于所述原位加壓裝置，將所述承壓組構(gòu)的底部與所述CT掃描儀的樣品臺底座穩(wěn)固對接。6.如權(quán)利要求2所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，所述上固定臺與下固定臺的外圍由臺壁組合成統(tǒng)一整體，所述的臺壁的材質(zhì)包括玻璃碳。7.如權(quán)利要求1所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，所述CT掃描儀對所述受試樣品進(jìn)行掃描時，所述受試樣品位于所述CT掃描儀的射線光路的中心位置。8.如權(quán)利要求1所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，所述CT掃描儀的掃描電壓為60KV，單張圖片曝光時間不低于3s，掃描角度為360度。9.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，所述CT掃描儀的像素點(diǎn)分辨率不低于2μπι。10.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的致密砂巖裂縫檢測裝置，其特征在于，所述受試樣品的直徑為2mm，高度為2mm?3_。11.一種致密砂巖裂縫檢測方法，其特征在于，包括: 對受試樣品施加壓力，并記錄實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)以及不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量； 對所述受試樣品加壓過程中，對所述受試樣品進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)圖像； 根據(jù)所述實(shí)時的壓力數(shù)據(jù)、不同壓力下對應(yīng)的軸向壓縮量以及對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)圖像，對所述受試樣品的裂縫發(fā)育形態(tài)進(jìn)行檢測。
【文檔編號】G01N15/08GK105866006SQ201610353086
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】吳松濤, 朱如凱, 羅忠, 張響響, 楊智, 崔景偉
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司