泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法，属于深部油气藏钻探及枯竭气藏利用技术领域。该泥岩样品经由泥岩钻井碎屑制备得到。该装置包括套筒、底板、压板和施力机构。该方法包括：获取泥岩层钻井碎屑；对泥岩层钻井碎屑进行研磨，得到经过研磨的泥岩层钻井碎屑；向经过研磨的泥岩层钻井碎屑中加入水并搅拌，得到手捏可成团的泥岩层钻井碎屑；将手捏可成团的泥岩层钻井碎屑容置于该装置中压制成型并取出，得到该泥岩样品。通过对重塑得到的泥岩样品进行力学评价，能够对报废井的密封性能进行评价，进一步为是否进行修井作业提供参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及深部油气藏钻探及枯竭气藏利用
，特别是涉及一种泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法。
技术介绍
泥页岩井壁稳定一直是困扰石油勘探开发的一大难点问题，尤其是在20世纪七、八十年代进行的油气钻井中，由于对泥岩盖层特征的认识不足，导致在钻井过程中由于发生井垮、井漏、卡钻等复杂事故，经采用各种处理方法无效后完钻。但随着近年来对能源需求的增加，天然气地下储气库的建设进入了高速发展的时期。由于地下储气库在调峰和保障供气安全上具有不可替代的作用,因而地下储气库的建设受到许多国家的重视,天然气生产和消费大国都把地下储气库的建设作为整个天然气上下游一体化利用的一个重要组成部分进行总体规划。地下储气库是将开采出的天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏。地下储气库主要建设在靠近下游天然气用户城市的附近，用途是保障下游用户的调峰需要。中国的地下储气库起步较，20世纪70年代在大庆油田曾经进行过利用气藏建设气库的尝试,而真正开始研究地下储气库是在20世纪90年代初,随着陕甘宁大气田的发现和陕京天然气输气管线的建设,才开始研究建设地下储气库以确保北京、天津两大城市的安全供气。目前我国预建的地下储气库多数是利用枯竭的气藏或枯竭的油藏改建成地下储气库。在枯竭的油气藏断块内可能会有一口或多口工程报废井，由于这些井的存在使油气藏的盖层原有的密封性被破坏。一般油气藏的形成，必然具有很好的储盖层，而盖层多为渗透率极低的泥岩，如果盖层的泥岩水敏较强，原井眼经过十几年后可能垮塌，使储层的密封性得到一定的恢复。如果通过模拟试验证明已恢复其密封性，则有可能不处理或减少处理的工作量而达到储气库的密封要求。从而达到节省人力物力，节约成本的目的。但多数报废井已经有30年的时间，报废井位置的确定都显得尤为困难，更难于取得事故段泥岩层进行其性能评价。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种泥岩样品、利用岩屑重塑泥岩样品的装置及方法，该装置及方法能够利用泥岩层钻井岩屑重塑得到泥岩样品，通过对重塑得到的泥岩样品进行力学评价，能够对报废井的密封性能进行评价，进一步为是否进行修井作业提供参考。从而更加适于实用。为了达到上述第一个目的，本专利技术提供的泥岩样品的技术方案如下：本专利技术提供的泥岩样品经由泥岩钻井碎屑制备得到。为了达到上述第二个目的，本专利技术提供的利用岩屑重塑泥岩样品的装置的技术方案如下：本专利技术提供的利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置包括套筒、底板、压板和施力机构，所述底板的形状与所述套筒的内截面形状相同，使得所述底板能够嵌入到所述套筒内；所述压板的形状与所述套筒的内截面形状相同，使得所述压板能够与所述套筒的内壁之间构成滑动副；所述底板、套筒内壁、压板之间形成第一容置空间，供待压制的泥岩层钻井碎屑容置；所述底板、套筒、压板上至少设有一个透水孔，使得压制过程中从所述待压制的泥岩层钻井碎屑中溢出的水排泄；所述施力机构用于从所述压板上部向所述待压制的泥岩层钻井碎屑提供压制作用力。本专利技术提供的利用岩屑重塑泥岩样品的装置还可采用以下技术措施进一步实现。作为优选，所述透水孔设置于所述压板上。作为优选，所述透水孔包括多个。作为优选，所述多个透水孔处于所述压板的一个圆周上，所述多个透水孔的共同内接圆的直径≥所述施力机构的最大截面直径。作为优选，所述透水孔布置均匀。作为优选，所述施力机构包括施力杆。作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置还包括支架、液压机构，装配好的所述套筒、底板、压板和施力机构承载于所述支架上，所述液压机构用于控制所述施力机构向所述压板施加的作用力。作为优选，所述支架包括上加载板、下加载板、至少两个立柱，所述两个立柱包括第一立柱、第二立柱，所述第一立柱的一端刚性连接于所述上加载板，所述第一立柱的另一端刚性连接于所述下加载板；所述第二立柱的一端刚性连接于所述上加载板，所述第二立柱的另一端刚性连接于所述下加载板；于所述上加载板、下加载板、第一立柱、第二立柱之间构成镂空空间，装配好的所述套筒、底板、压板和施力机构承载于所述下加载板上；所述液压机构的固定端加载于所述上加载板上，所述液压机构的自由端能够与所述施力机构接触。作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置还包括第一螺母、第二螺母、第三螺母、第四螺母、第五螺母、第六螺母、第七螺母、第八螺母，所述上加载板上设有第一通孔、第二通孔，所述下加载板上设有第三通孔、第四通孔，所述第一立柱的一端设有第一螺纹，所述第一立柱的另一端设有第二螺纹，所述第二立柱的一端设有第三螺纹，所述第二立柱的另一端设有第四螺纹，所述第一立柱的一端穿过所述第一通孔，所述第一螺母、第二螺母分别夹设在所述上加载板的两侧并与所述第一螺纹构成螺纹副；所述第一立柱的另一端穿过所述第三通孔，所述第三螺母、第四螺母分别夹设在所述下加载板的两侧并与所述第二螺纹构成螺纹副；所述第二立柱的一端穿过所述第二通孔，所述第五螺母、第六螺母分别夹设在所述上加载板的两侧并与所述第三螺纹构成螺纹副；所述第二立柱的另一端穿过所述第四通孔，所述第七螺母、第八螺母分别夹设在所述下加载板的两侧并与所述第四螺纹构成螺纹副。作为优选，所述施力机构还包括承载头，所述承载头固定连接于所述施力杆，所述承载头的截面直径＞所述施力杆的截面直径，所述液压机构的自由端能够与所述承载头接触。作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置还包括加热装置，所述加热装置设置于所述套筒的外围，用于在所述泥岩层钻井碎屑压制过程中为其加热。作为优选，所述加热装置包括容器、热媒、电阻丝，所述容器套设于所述套筒的外围，所述热媒和电阻丝容置于所述容器中，用于在泥岩层钻井碎屑压制过程中为其加热的热量由所述电阻丝发生，并通过所述热媒与处于所述套筒中的待压制泥岩层钻井碎屑之间的热传递实现对其加热。作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置还包括排泄孔，所述排泄孔设置于所述容器的侧壁上，所述热媒能够通过所述排泄孔被注入所述容器或者从所述容器排泄出。作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置还包括底座，所述底座加载于所述下加载板上，装配好的所述套筒、底板、压板和施力机构承载于所述底座上；所述底座上部设有定位凸起，所述底板上设有定位凹槽，所述定位凸起与所述定位凹槽能够相互嵌合在一起。作为优选，所述底座的直径＞所述套筒的外径；设置于所述容器中心的套设孔为第一阶梯孔，所述第一阶梯孔包括第一段通孔和第二段通孔，所述第一段通孔的直径与所述底座的直径相同，所述第二段通孔的直径与所述套筒的外径相同。作为优选，所述液压机构的液压油供给侧还设有压力表，所述压力表用于指示所述压力值。作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置还包括取样杯，所述取样杯包括本体，所述本体中心设有第二阶梯孔，所述第二阶梯孔包括第三段通孔、第四段通孔，所述第三段通孔的直径与所述套筒的内径相同，所述第四段通孔的直径＞所述第三段通孔的直径。为了达到上述第三个目的，本专利技术提供的利用岩屑重塑泥岩样品的方法的技术方案如下：本专利技术提供的利用岩屑重塑所述泥岩样品的方法包括以下步骤：获取泥岩层钻井碎屑；对所述泥岩层钻井碎屑进行研磨，得到经过研磨的泥岩层钻井碎屑；向所述经过研磨的泥岩层钻井碎屑中加入水并搅拌，得到手捏可成团的泥岩层钻井碎屑；将所述手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泥岩样品，其特征在于，经由泥岩钻井碎屑制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种泥岩样品，其特征在于，经由泥岩钻井碎屑制备得到。2.利用岩屑重塑权利要求1所述的泥岩样品的装置，其特征在于，包括套筒、底板、压板和施力机构，所述底板的形状与所述套筒的内截面形状相同，使得所述底板能够嵌入到所述套筒内；所述压板的形状与所述套筒的内截面形状相同，使得所述压板能够与所述套筒的内壁之间构成滑动副；所述底板、套筒内壁、压板之间形成第一容置空间，供待压制的泥岩层钻井碎屑容置；所述底板、套筒、压板上至少设有一个透水孔，使得压制过程中从所述待压制的泥岩层钻井碎屑中溢出的水排泄；所述施力机构用于从所述压板上部向所述待压制的泥岩层钻井碎屑提供压制作用力。3.根据权利要求2所述的利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置，其特征在于，所述透水孔设置于所述压板上；作为优选，所述透水孔包括多个；作为优选，所述多个透水孔处于所述压板的一个圆周上，所述多个透水孔的共同内接圆的直径≥所述施力机构的最大截面直径；作为优选，所述透水孔布置均匀。4.根据权利要求2所述的利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置，其特征在于，所述施力机构包括施力杆。5.根据权利要求2～4中任一所述的利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置，其特征在于，还包括支架、液压机构，装配好的所述套筒、底板、压板和施力机构承载于所述支架上，所述液压机构用于控制所述施力机构向所述压板施加的作用力。6.根据权利要求5所述的利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置，其特征在于，所述支架包括上加载板、下加载板、至少两个立柱，所述两个立柱包括第一立柱、第二立柱，所述第一立柱的一端刚性连接于所述上加载板，所述第一立柱的另一端刚性连接于所述下加载板；所述第二立柱的一端刚性连接于所述上加载板，所述第二立柱的另一端刚性连接于所述下加载板；于所述上加载板、下加载板、第一立柱、第二立柱之间构成镂空空间，装配好的所述套筒、底板、压板和施力机构承载于所述下加载板上；所述液压机构的固定端加载于所述上加载板上，所述液压机构的自由端能够与所述施力机构接触；作为优选，所述利用岩屑重塑所述泥岩样品的装置，还包括第一螺母、第二螺母、第三螺母、第四螺母、第五螺母、第六螺母、第七螺母、第八螺母，所述上加载板上设有第一通孔、第二通孔，所述下加载板上设有第三通孔、第四通孔，所述第一立柱的一端设有第一螺纹，所述第一立柱的另一端设有第二螺纹，所述第二立柱的一端设有第三螺纹，所述第二立柱的另一端设有第四螺纹，所述第一立柱的一端穿过所述第一通孔，所述第一螺母、第二螺母分别夹设在所述上加载板的两侧并与所述第一螺纹构成螺纹副；所述第一立柱的另一端穿过所述第三通孔，所述第三螺母、第四螺母分别夹设在所述下加载板的两侧并与所述第二螺纹构成螺纹副；所述第二立柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭印同，杨春和，王磊，徐峰，侯振坤，魏元龙，汪虎，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42