本發(fā)明涉及一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)與方法，屬于儲層改造和儲層完整性評價的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國擁有豐富的地?zé)崮?、油頁巖、頁巖油、頁巖氣等新能源和非常規(guī)能源。對于這樣一些清潔能源和非常規(guī)能源，如何高效、安全開采是目前所面臨的首要問題。由于這些能源的特殊性，與傳統(tǒng)的開采和處理方式相比，存在很大的不同。如干熱巖儲層通常采用水力壓裂形成人工熱儲后，再注入低溫的冷水或者二氧化碳工作液提取熱能；油頁巖由于采用地面干餾礦石方式生產(chǎn)存在成本高、易引起地質(zhì)災(zāi)害以及環(huán)境污染等問題，而轉(zhuǎn)向地下高溫加熱干餾生產(chǎn)；為了提高頁巖油氣的采收率，在體積壓裂形成的裂縫中進行加熱，從而促進原油的流動和氣體的解吸；等等。上述工程應(yīng)用中儲層巖心及儲層流體都要受到高溫或低溫作用的影響。

當受到外界熱作用時，由于巖心內(nèi)部各種礦物顆粒的熱膨脹系數(shù)的不同，將會在其內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，并可能導(dǎo)致新裂縫的產(chǎn)生、延伸和連通，從而引起巖心力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)等的改變，如巖心強度、彈性模量、孔隙度、滲透率的變化。因熱應(yīng)力引起巖心內(nèi)部產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象稱為巖心熱致裂，也稱作巖心熱開裂。

從不同的工程應(yīng)用角度來講，巖心熱致裂一方面會引起巖體完整性的破壞，導(dǎo)致不可預(yù)期的后果，如CO₂地質(zhì)埋存過程中因蓋層或井筒存在裂縫而導(dǎo)致CO₂發(fā)生泄漏、核廢料地下處置過程中放射性污染物通過巖體中產(chǎn)生的裂縫發(fā)生逸散等；另一方面，又需要采用不同手段產(chǎn)生大量裂縫，提高儲層流體流動能力，如形成裂縫網(wǎng)絡(luò)提高干熱巖體的換熱效率、提高頁巖油氣的產(chǎn)量等。為了使巖心熱致裂的工程效益最大化，進行儲層環(huán)境下的巖心熱致裂研究，為未來的工程應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，具有重大的理論意義和工程價值。

中國專利文獻：CN106368688A公開了《研究巖心受熱破裂條件和裂縫分布的實驗方法》，該方法包括：將巖芯進行切片分割處理，然后進行CT掃描獲取巖芯破裂前的CT掃描切片圖；對巖芯加熱加壓，創(chuàng)造高溫高壓條件；進行裂縫監(jiān)測，并記錄裂縫產(chǎn)生與擴展現(xiàn)象；記錄巖心破裂的溫度條件；當達到設(shè)定溫度時，保存振動波實時圖像和對應(yīng)巖芯溫度；將破裂后的巖芯進行切片分割處理，再次進行CT掃描獲取巖芯破裂后的CT掃描切片圖；將破裂前后的CT掃描切片圖進行處理，得到裂縫的長度和寬度，確定裂縫在巖芯中的位置和分布情況。該研究巖心受熱破裂條件和裂縫分布的實驗方法可以判斷巖芯產(chǎn)生破裂的時間和破裂溫度條件，有助于識別裂縫在巖芯內(nèi)部的產(chǎn)生位置和分布情況。該對比文獻是從微觀觀角度研究巖石熱破裂條件和裂縫分布情況，并未涉及巖石熱致裂方法的研究。而本發(fā)明則從宏觀角度研究巖石熱致裂過程以及提高巖石熱致裂效果的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前有關(guān)巖心熱致裂的研究大都以干燥巖心展開、巖心完全處于整體受熱環(huán)境中且很少考慮圍壓作用等問題，本發(fā)明提出一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供一種上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，真實模擬儲層環(huán)境下巖心受熱致裂過程。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，包括對實驗巖心進行單側(cè)端部加熱的巖心夾持器、與所述巖心夾持器連通的介質(zhì)源和介質(zhì)流動管系、數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)；

所述介質(zhì)源為巖心夾持器內(nèi)的實驗巖心進行流體飽和、滲透率測量提供模擬實驗介質(zhì)；所述介質(zhì)流動管系為巖心流體飽和、滲透率測量提供介質(zhì)源流動通道以及為巖心冷卻提供冷源流動通道；所述數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)用于實時控制實驗巖心的端部加熱溫度、實時監(jiān)測實驗巖心的端部加熱溫度、實時監(jiān)測實驗巖心的聲發(fā)射信號、實時采集介質(zhì)源流量數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述巖心夾持器包括：殼體1、溫度傳感器I 2、下堵頭3、內(nèi)連接管4、耐高溫耐高壓絕熱密封套6、上堵頭7、下游工作液接口8、溫度傳感器II 9、上游介質(zhì)流入管線接口10和圍壓接口11。所述殼體1為耐高溫材料制作的金屬腔體，內(nèi)部腔室放置巖心5，并在一定溫度下承受額定內(nèi)壓；殼體1上端周向設(shè)有下游工作液接口8、上游介質(zhì)流入管線接口10、圍壓接口11、溫度傳感器密封接口等，內(nèi)部用內(nèi)連接管4與下堵頭3中設(shè)置的中心孔連接；內(nèi)部連接管4與下游工作液接口8連接，下游工作液接口8與下游流出管線602連接，為實驗介質(zhì)流出巖心5提供流出通道；殼體1上端軸向開有偏心孔，用于安裝上堵頭7；上堵頭7為一特殊接頭柱塞，上堵頭7的下端設(shè)置高溫加熱源，加熱溫度及加熱方法由加熱控制系統(tǒng)102控制；上堵頭7中心孔與上游介質(zhì)流入管線接口10相連，上游介質(zhì)流入管線接口10與上游流入管線601相連，為循環(huán)實驗介質(zhì)進入巖心5提供流入通道；上堵頭7一側(cè)開設(shè)的偏心測溫孔中布置溫度傳感器II 9，測量巖心5上端面溫度；下堵頭3中設(shè)置的偏心測溫孔中布置溫度傳感器I 2，測量巖心5下端面溫度，為計算巖心的熱傳導(dǎo)系數(shù)提供技術(shù)參數(shù)；巖心5被耐高溫耐高壓絕熱密封套6包覆，耐高溫耐高壓絕熱密封套6與上堵頭7和下堵頭3嚴密配合密封，保證巖心5上端面與上堵頭7、巖心5下端面與下堵頭3緊密接觸時不發(fā)生滲漏，確保充滿在巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中的圍壓液體不會滲入巖心5中，同時確保巖心5中循環(huán)和/或飽和的實驗介質(zhì)不會滲入巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，介質(zhì)源為氣體介質(zhì)源或液體介質(zhì)源。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述氣體介質(zhì)源為空氣或氮氣。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述液體介質(zhì)源為去離子水、地層水、氯化鈉溶液、氯化鉀溶液、氯化鈣溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸氫鈣溶液。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括冷源，與所述介質(zhì)源并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的冷源是水、液態(tài)二氧化碳或液氮。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述介質(zhì)流動管系包括上游流入管線、下游流出管線和背壓管線，所述上游流入管線連接介質(zhì)源和巖心夾持器，沿介質(zhì)流向依次在所述上游流入管線上設(shè)置實驗介質(zhì)總閥、RV1減壓閥、V1儀表閥和P1壓力表。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在V1儀表閥和P1壓力表之間設(shè)置有冷源及冷源閥；在所述冷源閥和V1儀表閥之間設(shè)置有V5放空閥。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述下游流出管線連接巖心夾持器和背壓管線，所述下游流出管線包括并聯(lián)的液體介質(zhì)流出管線和氣體介質(zhì)流出管線；沿介質(zhì)流向依次在所述液體流出管線上設(shè)置V3儀表閥；沿介質(zhì)流向依次在所述氣體流出管線上設(shè)置V4儀表閥、氣體流量計和V2儀表閥；所述背壓管線連接下游流出管線和介質(zhì)源，沿介質(zhì)流向依次在所述背壓管線上設(shè)置有背壓閥、P2壓力表和RV2減壓閥，在所述P2壓力表和RV2減壓閥之間設(shè)置有V6放空閥；在所述背壓閥處還設(shè)置有燒杯和電子天平用于對流出的液體介質(zhì)進行采集和稱重。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)包括溫控人機交互軟件、通訊模塊和溫控器；

所述通訊模塊用于采集巖心夾持器內(nèi)的巖心致裂聲發(fā)射信號、采集巖心另一端面的溫度、采集氣體介質(zhì)從下游流出管線流出的氣體流量、采集液體介質(zhì)從下游流出管線流出的液體質(zhì)量；

所述溫控器用于向所述加熱控制系統(tǒng)發(fā)出溫度控制信號。

所述溫控人機交互軟件用于實現(xiàn)用戶和數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)之間的交互應(yīng)答，該軟件可以選擇現(xiàn)有常規(guī)的軟件即可實現(xiàn)，因此，該軟件并不是本發(fā)明所要保護的技術(shù)內(nèi)容。

上述一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，包括：用于模擬在飽和實驗介質(zhì)條件下，對巖心進行單側(cè)端面加熱，巖心加熱端面的溫度加熱到預(yù)定值后，對巖心停止加熱，然后再對巖心冷卻，分別測得加熱時、冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢，利用實驗介質(zhì)測得加熱前、冷卻后的巖心滲透率；其中所述實驗介質(zhì)為氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的冷卻方式為自然冷卻、介質(zhì)冷卻或冷源冷卻。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述自然冷卻是指利用放空介質(zhì)流動管系的方式對加熱后的巖心進行自然冷卻。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述介質(zhì)冷卻是指向加熱后的巖心通入氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)、對加熱后的巖心進行強化冷卻。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述冷源冷卻指向加熱后的巖心通入冷源流體、對加熱后的巖心進行強化冷卻。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，用于模擬在氣體介質(zhì)條件下的巖心熱致裂實驗步驟包括：

1)將實驗巖心放入耐高溫耐高壓絕熱密封套，連接巖心夾持器，施加圍壓，模擬地層壓力作用，向巖心通入氣體介質(zhì)，測量加熱前巖心滲透率；

2)然后對巖心夾持器內(nèi)的巖心進行單側(cè)端面加熱，測量加熱時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

3)采用冷卻方式對巖心冷卻，測量冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

4)待巖心溫度降至室溫后，再向巖心通入氣體介質(zhì)測量冷卻后的巖心滲透率。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，用于模擬在液體介質(zhì)條件下的步驟包括：

1)將實驗巖心放入耐高溫耐高壓絕熱密封套，連接巖心夾持器，施加圍壓，模擬地層壓力作用，巖心抽真空，通入液體介質(zhì)，飽和巖心，向巖心通入液體介質(zhì)，測量加熱前巖心滲透率；

2)然后對巖心夾持器內(nèi)的巖心進行單側(cè)端面加熱，測量加熱時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

3)采用冷卻方式對巖心冷卻，測量冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

4)待巖心溫度降至室溫后，再向巖心通入液體介質(zhì)，飽和巖心，測量冷卻后的巖心滲透率。

一種上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，包括：用于模擬在飽和實驗介質(zhì)條件下，對巖心進行單側(cè)端面加熱、同時對巖心的另一側(cè)端面冷卻，巖心加熱一側(cè)端面的溫度加熱到預(yù)定值后，然后再對巖心停止加熱和冷卻，均衡巖心溫度至室溫，分別測得加熱時、冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢，利用實驗介質(zhì)測得均衡巖心至室溫后的巖心滲透率；其中所述實驗介質(zhì)為氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)。其中冷卻方法是利用冷源進行巖心的另一側(cè)端面冷卻。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的均衡巖心溫度的方式為自然均衡溫度、介質(zhì)均衡溫度。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述自然均衡溫度是指利用放空介質(zhì)流動管系的方式對加熱后的巖心進行均衡溫度至室溫。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述介質(zhì)均衡溫度是指將測量巖心滲透率的氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)通入加熱后的巖心進行均衡溫度至室溫。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明采用巖心單側(cè)端面受熱設(shè)計，與現(xiàn)有巖石熱致裂實驗方法中采用的巖心整體受熱設(shè)計存在顯著差別，更符合工程應(yīng)用背景；

2、現(xiàn)有巖石熱致裂實驗方法中通常是在大氣壓下將干燥巖心非密閉地置于加熱容器中進行熱開裂實驗，加熱過程中巖石礦物因熱化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)將逸散到周圍環(huán)境中，并且沒有考慮在實際儲層環(huán)境下巖石飽和流體、承受圍壓的影響；本發(fā)明可模擬巖心飽和不同地層流體并且承受圍壓下的巖石熱開裂過程，同時在加熱過程中還可以通過打開或關(guān)閉巖心夾持器上下游的閥門來控制巖石礦物因熱化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)以及巖心內(nèi)所飽和的流體因高溫作用產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)的逸散，實現(xiàn)巖心非密閉加熱和巖心密閉加熱模擬；

3、現(xiàn)有巖石熱致裂實驗方法僅考慮自然的加熱和冷卻；本發(fā)明在此基礎(chǔ)上還可以模擬一端熱源一端冷源的雙向激勵方法以及巖心飽和不同流體的化學(xué)激勵方法來強化巖石熱致裂過程和熱致裂效果，實現(xiàn)不同的巖石強化熱致裂方法研究。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

在圖1中，101、介質(zhì)源；102、加熱控制系統(tǒng)；103、氣體流量計；104、背壓閥；105、燒杯；106、電子天平；107、數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)；108、圍壓系統(tǒng)；109、聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)；110、巖心夾持器；201、V1儀表閥；202、V2儀表閥；203、V3儀表閥；204、V4儀表閥；205、V5放空閥；206、V6放空閥；207、介質(zhì)總閥；301、RV1減壓閥；302、RV2減壓閥；401、P1壓力表；402、P2壓力表；501、聲發(fā)射信號采集線；502、溫度數(shù)據(jù)采集線；503、氣體流量數(shù)據(jù)采集線；504、液體質(zhì)量數(shù)據(jù)采集線；505、加熱控制系統(tǒng)通訊線；601、上游流入管線；602、下游流出管線；603、液體介質(zhì)流出管線；604、背壓管線；605、氣體介質(zhì)流出管線；701、冷源；801、冷源閥。

圖2為本發(fā)明中所述巖心夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；

在圖2中，1、殼體；2、溫度傳感器I；3、下堵頭；4、內(nèi)連接管；5、巖心；6、耐高溫耐高壓絕熱密封套；7、上堵頭；8、下游工作液接口；9、溫度傳感器II；10、上游介質(zhì)流入管線接口；11、圍壓接口。

圖3為本發(fā)明所述加熱控制系統(tǒng)的原理框圖；

在圖3中，901、溫控人機交互軟件；902、通訊模塊；903、TC1溫控器；904、TC2溫控器。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做詳細的說明，但不限于此。

實施例1、

如圖1、3所示。

一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，包括對實驗巖心進行單側(cè)端部加熱的巖心夾持器110、與所述巖心夾持器110連通的介質(zhì)源101和介質(zhì)流動管系、數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)；

所述介質(zhì)源101為巖心夾持器110內(nèi)的實驗巖心5進行流體飽和、滲透率測量提供模擬實驗介質(zhì)；所述介質(zhì)流動管系為巖心流體飽和、滲透率測量提供介質(zhì)源流動通道以及為巖心冷卻提供冷源流動通道；所述數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)用于實時控制實驗巖心的端部加熱溫度、實時監(jiān)測實驗巖心的端部加熱溫度、實時監(jiān)測實驗巖心的聲發(fā)射信號、實時采集介質(zhì)源流量數(shù)據(jù)。

如圖2所示。

所述巖心夾持器包括：殼體1、溫度傳感器I 2、下堵頭3、內(nèi)連接管4、耐高溫耐高壓絕熱密封套6、上堵頭7、下游工作液接口8、溫度傳感器9、上游介質(zhì)流入管線接口10、圍壓接口11。殼體1為耐高溫材料制作的金屬腔體，內(nèi)部腔室放置巖心5，并在一定溫度下承受額定內(nèi)壓；殼體1上端周向設(shè)有下游工作液接口8、上游介質(zhì)流入管線接口10、圍壓接口11、溫度傳感器密封接口等，內(nèi)部用內(nèi)連接管4與下堵頭3中設(shè)置的中心孔連接；內(nèi)部連接管4與下游工作液接口8連接，下游工作液接口8與下游流出管線602連接，為實驗介質(zhì)流出巖心5提供流出通道；殼體1上端軸向開有偏心孔，用于安裝上堵頭7；上堵頭7為一特殊接頭柱塞，上堵頭7的下端設(shè)置高溫加熱源，加熱溫度及加熱方法由加熱控制系統(tǒng)102控制；上堵頭7中心孔與上游介質(zhì)流入管線接口10相連，上游介質(zhì)流入管線接口10與上游流入管線601相連，為循環(huán)實驗介質(zhì)進入巖心5提供流入通道；上堵頭7一側(cè)開設(shè)的偏心測溫孔中布置溫度傳感器II 9，測量巖心5上端面溫度；下堵頭3中設(shè)置的偏心測溫孔中布置溫度傳感器I 2，測量巖心5下端面溫度，為計算巖心的熱傳導(dǎo)系數(shù)提供技術(shù)參數(shù)；巖心5被耐高溫耐高壓絕熱密封套6包覆，耐高溫耐高壓絕熱密封套6與上堵頭7和下堵頭3嚴密配合密封，保證巖心5上端面與上堵頭7、巖心5下端面與下堵頭3緊密接觸時不發(fā)生滲漏，確保充滿在巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中的圍壓液體不會滲入巖心5中，同時確保巖心5中循環(huán)和/或飽和的實驗介質(zhì)不會滲入巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中。

實施例2、

根據(jù)實施例1所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，其區(qū)別在于，介質(zhì)源101為氣體介質(zhì)源或液體介質(zhì)源。

所述氣體介質(zhì)源為空氣或氮氣。

所述液體介質(zhì)源為去離子水、地層水、氯化鈉溶液、氯化鉀溶液、氯化鈣溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸氫鈣溶液。

實施例3、

根據(jù)實施例1所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述系統(tǒng)還包括冷源701，與所述介質(zhì)源101并聯(lián)。所述的冷源701是水、液態(tài)二氧化碳或液氮。

實施例4、

根據(jù)實施例1所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述介質(zhì)流動管系包括上游流入管線601、下游流出管線602和背壓管線604，所述上游流入管線601連接介質(zhì)源701和巖心夾持器110，沿介質(zhì)流向依次在所述上游流入管線601上設(shè)置實驗介質(zhì)總閥207、RV1減壓閥301、V1儀表閥201和P1壓力表401。

在V1儀表閥201和P1壓力401表之間設(shè)置有冷源701及冷源閥801；在所述冷源閥801和V1儀表閥201之間設(shè)置有V5放空閥205。

所述下游流出管線602連接巖心夾持器110和背壓管線604，所述下游流出管線602包括并聯(lián)的液體介質(zhì)流出管線603和氣體介質(zhì)流出管線605；沿介質(zhì)流向依次在所述液體流出管線603上設(shè)置V3儀表閥203；沿介質(zhì)流向依次在所述氣體流出管線605上設(shè)置V4儀表閥204、氣體流量計103和V2儀表閥202；所述背壓管線604連接下游流出管線602，沿介質(zhì)流向依次在所述背壓管線604上設(shè)置有背壓閥104、P2壓力表402和RV2減壓閥302，在所述P2壓力表402和RV2減壓閥302之間設(shè)置有V6放空閥206；在所述背壓閥處104還設(shè)置有燒杯105和電子天平106用于對流出的液體介質(zhì)進行采集和稱重。

實施例5、

根據(jù)實施例1所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)包括溫控人機交互軟件、通訊模塊和溫控器；

所述通訊模塊用于采集巖心夾持器內(nèi)的巖心致裂聲發(fā)射信號、采集巖心另一端面的溫度、采集氣體介質(zhì)從下游流出管線流出的氣體流量、采集液體介質(zhì)從下游流出管線流出的液體質(zhì)量；

所述溫控器用于向所述加熱控制系統(tǒng)發(fā)出溫度控制信號。

由介質(zhì)源101出來的實驗介質(zhì)分為兩路，通過上游流入管線601分別流經(jīng)RV1減壓閥301、V1儀表閥201進入巖心夾持器110的上游；另一路通過背壓管線604流經(jīng)RV2減壓閥302為背壓閥104提供背壓控制壓力；圍壓系統(tǒng)108與巖心夾持器110中的圍壓接口11相連，圍壓系統(tǒng)108中的圍壓液通過圍壓接口11進入巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中，為放置于巖心夾持器110內(nèi)部腔室中的巖心5提供圍壓，模擬儲層高壓環(huán)境；加熱控制系統(tǒng)102與巖心夾持器110中的上堵頭7相連，為巖心夾持器110中的巖心5提供熱源并實現(xiàn)巖心5端部加熱；聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)109吸附在巖心夾持器110中的殼體1外表面，實時監(jiān)測巖心熱致裂過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號；氣體流量計103通過下游流出管線602與巖心夾持器110中的下游工作液接口8相連；液體介質(zhì)流出管線603跨接在氣體流量計103兩端的氣體介質(zhì)流出管線605上；下游流出管線602末端與背壓閥104相連，實驗介質(zhì)通過背壓閥104的排出口排出；用于液體質(zhì)量計量的燒杯105放置于電子天平106上，并位于背壓閥104的排出口的正下方；數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107通過聲發(fā)射信號采集線501與聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)109相連，實時采集巖心熱致裂過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號；數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107通過溫度數(shù)據(jù)采集線502實時采集巖心夾持器110中的溫度數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107通過氣體流量數(shù)據(jù)采集線503與氣體流量計103相連，實時采集氣體體積流量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107通過液體質(zhì)量數(shù)據(jù)采集線504與電子天平106相連，實時采集液體質(zhì)量數(shù)據(jù)；上述聲發(fā)射信號數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、氣體體積流量數(shù)據(jù)、液體質(zhì)量數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107采集后，由計算機分析后以數(shù)據(jù)表格和圖形方式顯示在計算機屏幕上；數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107通過加熱控制系統(tǒng)通訊線505與加熱控制系統(tǒng)102相連，為加熱控制系統(tǒng)102提供溫控指令；V5放空閥205連接在上游流入管線601上，用于巖心夾持器110上游實驗介質(zhì)放空；V6放空閥206連接在背壓管線604上，用于背壓管線604放空；冷源701通過冷源閥801與上游流入管線601相連，通過線路切換為巖心夾持器110中的巖心5提供低溫冷源，以強化巖心熱致裂；

所述的介質(zhì)源101既可以是液體也可以是氣體，用于巖心夾持器110中的巖心5滲透率測量；介質(zhì)源101進入巖心夾持器110的流入壓力由與上游流入管線601相連接的P1壓力表401測量，P1壓力表401位于巖心夾持器110的上游入口處；介質(zhì)源101進入背壓閥104的流入壓力由與背壓管線604相連接的P2壓力表402測量；采用液體作為實驗介質(zhì)時，V2儀表閥202和V4儀表閥204關(guān)閉，V3儀表閥203打開，由巖心夾持器110下游排出的測試液體，經(jīng)V3儀表閥203后由背壓閥104的排出口排出，進入燒杯105，液體質(zhì)量流量由電子天平106測定；采用氣體作為實驗介質(zhì)時，V2儀表閥202和V4儀表閥204打開，V3儀表閥203關(guān)閉，由巖心夾持器110下游排出的氣體，經(jīng)V4儀表閥204、氣體流量計103、V2儀表閥202，進入背壓閥104，氣體體積流量由氣體流量計103測定；

所述的氣體實驗介質(zhì)可以是空氣，也可以是氮氣；所述的液體實驗介質(zhì)可以是去離子水、地層水，也可以是溶解氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鈣等化學(xué)物質(zhì)的溶液；

所述的冷源701可以是水、液態(tài)二氧化碳、液氮；

所述的圍壓系統(tǒng)108中的圍壓液為熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)很小的液體介質(zhì)；

所述的圍壓系統(tǒng)108能根據(jù)實時監(jiān)測的圍壓數(shù)值進行自動調(diào)節(jié)，確保實驗過程中作用于巖心5上的圍壓保持恒定值；

所述的數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107通過溫度數(shù)據(jù)采集線502實時采集巖心夾持器110中的溫度數(shù)據(jù)包括巖心夾持器110中的上堵頭7加熱源溫度數(shù)據(jù)、巖心5上端面溫度數(shù)據(jù)和巖心5下端面溫度；用于測量上堵頭7加熱源溫度的加熱源溫度傳感器安裝在上堵頭7的內(nèi)腔；用于測量巖心5上端面溫度的溫度傳感器II 9安裝在上堵頭7的偏心測溫孔內(nèi)；用于測量巖心5下端面溫度的溫度傳感器2安裝在下堵頭3的偏心測溫孔內(nèi)；

所述的數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107中固化有巖心滲透率計算程序、巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序、溫控人機交互軟件901；

如圖2所示，巖心夾持器110，包括：殼體1、溫度傳感器2、下堵頭3、內(nèi)連接管4、耐高溫耐高壓絕熱密封套6、上堵頭7、下游工作液接口8、溫度傳感器9、上游工作液接口10、圍壓接口11。殼體1為耐高溫材料制作的金屬腔體，內(nèi)部腔室放置巖心5，并在一定溫度下承受額定內(nèi)壓；殼體1上端周向設(shè)有下游工作液接口8、上游工作液接口10、圍壓接口11、溫度傳感器密封接口等，內(nèi)部用內(nèi)連接管4與下堵頭3中設(shè)置的中心孔連接；內(nèi)部連接管4與下游工作液接口8連接，下游工作液接口8與下游流出管線602連接，為實驗介質(zhì)流出巖心5提供流出通道；殼體1上端軸向開有偏心孔，用于安裝上堵頭7；上堵頭7為一特殊接頭柱塞，上堵頭7的下端設(shè)置高溫加熱源，加熱溫度及加熱方法由加熱控制系統(tǒng)102控制；上堵頭7中心孔與上游工作液接口10相連，上游工作液接口10與上游流入管線601相連，為循環(huán)實驗介質(zhì)進入巖心5提供流入通道；上堵頭7一側(cè)開設(shè)的偏心測溫孔中布置溫度傳感器9，測量巖心5上端面溫度；下堵頭3中設(shè)置的偏心測溫孔中布置溫度傳感器2，測量巖心5下端面溫度，為計算巖心的熱傳導(dǎo)系數(shù)提供技術(shù)參數(shù)；巖心5被耐高溫耐高壓絕熱密封套6包覆，耐高溫耐高壓絕熱密封套6與上堵頭7和下堵頭3嚴密配合密封，保證巖心5上端面與上堵頭7、巖心5下端面與下堵頭3緊密接觸時不發(fā)生滲漏，確保充滿在巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中的圍壓液體不會滲入巖心5中，同時確保巖心5中循環(huán)和/或飽和的實驗介質(zhì)不會滲入巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)形空間中。

如圖3所示，加熱控制系統(tǒng)，包括：溫控人機交互軟件901、數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107、通訊模塊903、TC1溫控器904、TC2溫控器905。TC1溫控器904用于控制上堵頭7下端高溫加熱源的加熱溫度，TC2溫控器905用于控制巖心5上端面加熱溫度；用戶通過固化在數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107中的溫控人機交互軟件901發(fā)出加熱指令，經(jīng)通訊模塊903，傳輸至TC2溫控器905，上堵頭7下端高溫加熱源即按照用戶要求在巖心5上端面處進行端部加熱；數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107根據(jù)設(shè)置在上堵頭7偏心測溫孔中的溫度傳感器9所采集的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107中固化的溫控人機交互軟件的實時分析，給TC1溫控器904發(fā)送指令，控制上堵頭7下端高溫加熱源的加熱速率。

所述的預(yù)設(shè)的加熱速率在0.5℃/min～20℃/min范圍內(nèi)，用戶可自行設(shè)置；

所述的預(yù)設(shè)的加熱溫度在100℃～600℃范圍內(nèi)，用戶可自行設(shè)置；

所述的保溫一段時間可以是30分鐘、1小時、2小時或者其它數(shù)值。

實施例6、

如實施例1-5所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，包括：用于模擬在飽和實驗介質(zhì)條件下，對巖心進行單側(cè)端面加熱，巖心加熱端面的溫度加熱到預(yù)定值后，對巖心停止加熱，然后再對巖心冷卻，分別測得加熱時、冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢，利用實驗介質(zhì)測得加熱前、冷卻后的巖心滲透率；其中所述實驗介質(zhì)為氣體介質(zhì)。

用于模擬在氣體介質(zhì)條件下的步驟包括：

1)將實驗巖心放入耐高溫耐高壓絕熱密封套，連接巖心夾持器，施加圍壓，模擬地層壓力作用，向巖心通入氣體介質(zhì)，測量加熱前巖心滲透率；

2)然后對巖心夾持器內(nèi)的巖心進行單側(cè)端面加熱，測量加熱時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

3)采用冷卻方式對巖心冷卻，測量冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

4)待巖心溫度降至室溫后，再向巖心通入氣體介質(zhì)測量冷卻后的巖心滲透率。

所述的冷卻方式為自然冷卻。所述自然冷卻是指利用放空介質(zhì)流動管系的方式對加熱后的巖心進行冷卻。

在本實施例中，干燥巖心“熱致裂—自然冷卻實驗方法，采用上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，具體步驟如下：

步驟1：將巖心5放置在耐高溫耐高壓絕熱密封套6中，連接上堵頭7和下堵頭3，至于巖心夾持器110內(nèi)部腔室中，按如圖1所示接好實驗流程；

步驟2：關(guān)閉V3儀表閥203、V5放空閥205、V6放空閥206、冷源閥701、實驗介質(zhì)總閥207、RV1減壓閥301、RV2減壓閥302，打開V1儀表閥201、V2儀表閥202和V4儀表閥204；

步驟3：通過圍壓系統(tǒng)8向巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)空中注入圍壓液，保持圍壓為恒定值；

步驟4：啟動數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107；打開實驗介質(zhì)總閥207，通入空氣或氮氣實驗介質(zhì)；

步驟5：調(diào)節(jié)RV1減壓閥301和RV2減壓閥302，使巖心夾持器110保持一定的上游壓力和回壓；系統(tǒng)穩(wěn)定后，自動采集氣體流量計103中的氣體體積流量數(shù)據(jù)，并讀取上游壓力和回壓數(shù)值；

步驟6：重復(fù)步驟5，保持回壓不變，調(diào)節(jié)3-5個不同的上游壓力數(shù)值，分別獲取不同上游壓力數(shù)值下的氣體體積流量數(shù)據(jù)；根據(jù)巖心5尺寸，利用數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107中固化的巖心滲透率計算程序自動計算巖心5基礎(chǔ)滲透率；

步驟7：關(guān)閉實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V2儀表閥202和V4儀表閥204；用戶設(shè)定加熱溫度和加熱速率，啟動加熱控制系統(tǒng)102，對巖心5進行端部加熱；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心5上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟8：當巖心上端面溫度達到預(yù)設(shè)溫度時，保持加熱1-2小時；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟9：停止加熱控制系統(tǒng)102，打開V5放空閥205、V6放空閥206，讓巖心5自然冷卻到室溫；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心5上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟10：關(guān)閉V5放空閥205、V6放空閥206，打開實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V2儀表閥202和V4儀表閥204；采用步驟6所述方法，測量冷卻至室溫后的巖心5滲透率；

步驟11：關(guān)閉數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107，關(guān)閉實驗介質(zhì)總閥207，打開V5放空閥205、V6放空閥206，卸掉圍壓，完成干燥巖心“熱致裂—自然冷卻”實驗；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析巖心熱致裂增滲效果以及冷卻方式對熱致裂增滲效果的影響。

實施例7、

如實施例6所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，其區(qū)別在于：所述的冷卻方式為介質(zhì)冷卻。

在本實施例中，干燥巖心“熱致裂—氣體實驗介質(zhì)冷卻”實驗方法，采用上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，與實施例6不同之處在于：

步驟9：停止加熱控制系統(tǒng)102，打開實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V2儀表閥202和V4儀表閥204，繼續(xù)通入空氣或氮氣實驗介質(zhì)，讓巖心5冷卻到室溫；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟10：采用步驟6所述方法，測量冷卻至室溫后的巖心5滲透率；

步驟11：關(guān)閉數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107，關(guān)閉實驗介質(zhì)總閥207，打開V5放空閥205、V6放空閥206，卸掉圍壓，完成干燥巖心“熱致裂—氣體實驗介質(zhì)冷卻”實驗；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析巖心熱致裂增滲效果以及冷卻方式對熱致裂增滲效果的影響。

實施例8、

如實施例6所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，其區(qū)別在于：所述的冷卻方式為冷源冷卻。

本實施例中，干燥巖心“熱致裂—冷源冷卻”實驗方法，采用上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，與實施例6不同之處在于：

步驟9：停止加熱控制系統(tǒng)102，打開冷源閥701、V3儀表閥203，讓水、液態(tài)二氧化碳或液氮等冷源通入巖心5；巖心5冷卻至室溫后關(guān)閉冷源閥801、V3儀表閥203；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟10：當采用液態(tài)二氧化碳或液氮作為冷源時，打開實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V2儀表閥202和V4儀表閥204，采用步驟6所述方法，用氣體實驗介質(zhì)測量冷卻至室溫后的巖心滲透率；當采用水作為冷源時，打開實驗介質(zhì)總閥207、冷源閥801、V3儀表閥203，調(diào)節(jié)冷源閥801和RV2減壓閥302，使巖心夾持器110保持一定的上游壓力和回壓；保持回壓不變，調(diào)節(jié)3-5個不同的上游壓力數(shù)值，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)從電子天平處分別獲取不同上游壓力數(shù)值下的液體質(zhì)量數(shù)據(jù)；根據(jù)巖心5尺寸，利用數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107中固化的巖心滲透率計算程序自動計算巖心滲透率；

步驟11：關(guān)閉數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107，關(guān)閉冷源閥801、實驗介質(zhì)總閥207，打開V5放空閥205、V6放空閥206，卸掉圍壓，完成干燥巖心“熱致裂—冷源冷卻”實驗；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析巖心熱致裂增滲效果以及冷卻方式對熱致裂增滲效果的影響。

實施例9、

如實施例1-5所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，包括：用于模擬在飽和實驗介質(zhì)條件下，對巖心進行單側(cè)端面加熱，巖心加熱端面的溫度加熱到預(yù)定值后，對巖心停止加熱，然后再對巖心冷卻，分別測得加熱時、冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢，利用實驗介質(zhì)測得加熱前、冷卻后的巖心滲透率；其中所述實驗介質(zhì)為液體介質(zhì)。

用于模擬在液體介質(zhì)條件下的步驟包括：

1)將實驗巖心5放入耐高溫耐高壓絕熱密封套6，連接巖心夾持器110，施加圍壓，模擬地層壓力作用，巖心抽真空，通入液體介質(zhì)，飽和巖心，向巖心通入液體介質(zhì)，測量加熱前巖心滲透率；

2)然后對巖心夾持器110內(nèi)的巖心5進行單側(cè)端面加熱，測量加熱時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

3)采用冷卻方式對巖心冷卻，測量冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

4)待巖心溫度降至室溫后，再向巖心通入液體介質(zhì)，飽和巖心，測量冷卻后的巖心滲透率。

在本實施例中，流體飽和巖心“熱致裂—自然冷卻”實驗方法，采用上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，具體步驟如下：

步驟1：將巖心5放置在耐高溫耐高壓絕熱密封套6中，連接上堵頭7和下堵頭3，至于巖心夾持器110內(nèi)部腔室中，按如圖1所示接好實驗流程；

步驟2：關(guān)閉V2儀表閥202、V4儀表閥204、V5放空閥205、V6放空閥206、冷源閥801、實驗介質(zhì)總閥207、RV1減壓閥301、RV2減壓閥302，打開V1儀表閥201、V3儀表閥203；

步驟3：通過圍壓系統(tǒng)108向巖心夾持器110內(nèi)部腔室環(huán)空中注入圍壓液，保持圍壓為恒定值；

步驟4：真空泵連接V5放空閥205，打開V5放空閥205，對系統(tǒng)抽真空；

步驟5：當系統(tǒng)達到真空狀態(tài)時，關(guān)閉V5放空閥205，停止抽真空；打開實驗介質(zhì)總閥207，通入液體實驗介質(zhì)，飽和巖心；

步驟6：當巖心5達到飽和狀態(tài)時，調(diào)節(jié)RV1減壓閥301和RV2減壓閥302，使巖心夾持器110保持一定的上游壓力和回壓；系統(tǒng)穩(wěn)定后，自動采集電子天平中的液體質(zhì)量數(shù)據(jù)，并讀取上游壓力和回壓數(shù)值；

步驟7：重復(fù)步驟6，保持回壓不變，調(diào)節(jié)3-5個不同的上游壓力數(shù)值，分別獲取不同上游壓力數(shù)值下的液體質(zhì)量數(shù)據(jù)；根據(jù)巖心5尺寸，利用數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107中固化的巖心滲透率計算程序自動計算巖心基礎(chǔ)滲透率；

步驟8：關(guān)閉實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V3儀表閥203；用戶設(shè)定加熱溫度和加熱速率，啟動加熱控制系統(tǒng)，對巖心進行端部加熱；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟9：當巖心上端面溫度達到預(yù)設(shè)溫度時，保持加熱1-2小時；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟10：停止加熱控制系統(tǒng)102，打開V5放空閥205、V6放空閥206，讓巖心自然冷卻到室溫；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟11：關(guān)閉V5放空閥205、V6放空閥206，打開實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V3儀表閥203；采用步驟7所述方法，測量冷卻至室溫后的巖心滲透率；

步驟12：關(guān)閉數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107，關(guān)閉實驗介質(zhì)總閥207，打開V5放空閥205、V6放空閥206，卸掉圍壓，完成流體飽和巖心“熱致裂—自然冷卻”實驗；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析巖心熱致裂增滲效果以及冷卻方式對熱致裂增滲效果的影響。

實施例10、

如實施例9所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，其區(qū)別在于：所述的冷卻方式為液體介質(zhì)冷卻。

在本實施例中，流體飽和巖心“熱致裂—液體實驗介質(zhì)冷卻”實驗方法，采用上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，與實施例9不同之處在于：

步驟10：停止加熱控制系統(tǒng)102，打開實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V3儀表閥203，繼續(xù)通入液體實驗介質(zhì)，讓巖心5冷卻到室溫；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟11：采用步驟7所述方法，測量冷卻至室溫后的巖心滲透率；

步驟12：關(guān)閉數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107，關(guān)閉實驗介質(zhì)總閥207，打開V5放空閥205、V6放空閥206，卸掉圍壓，完成流體飽和巖心“熱致裂—液體實驗介質(zhì)冷卻”實驗；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析巖心熱致裂增滲效果以及冷卻方式對熱致裂增滲效果的影響。

實施例11、

如實施例9所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，其區(qū)別在于：所述的冷卻方式為液體冷源冷卻。

在本實施例中，流體飽和巖心“熱致裂—冷源冷卻”實驗方法，采用上述高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)，與實施例9不同之處在于：

步驟10：停止加熱控制系統(tǒng)102，打開冷源閥801、V3儀表閥203，讓水、液態(tài)二氧化碳或液氮等冷源通入巖心5；巖心冷卻至室溫后關(guān)閉冷源閥801、V3儀表閥203；在此過程中，數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107實時采集聲發(fā)射信號、加熱源溫度、巖心上端面溫度和巖心下端面溫度；以圖形方式實時顯示聲發(fā)射信號變化趨勢；利用固化的巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)計算程序自動計算巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)，并實時顯示巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢；

步驟11：打開實驗介質(zhì)總閥207、V1儀表閥201、V3儀表閥203；采用步驟7所述方法，測量冷卻至室溫后的巖心滲透率；

步驟12：關(guān)閉數(shù)據(jù)采集-顯示-控制系統(tǒng)107，關(guān)閉冷源閥801，打開V5放空閥205、V6放空閥206，卸掉圍壓，完成流體飽和巖心“熱致裂—冷源冷卻”實驗；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析巖心熱致裂增滲效果以及冷卻方式對熱致裂增滲效果的影響。

實施例12、

一種如實施例1-5所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，包括：用于模擬在飽和實驗介質(zhì)條件下，對巖心進行單側(cè)端面加熱、同時對巖心的另一側(cè)端面冷卻，巖心加熱一側(cè)端面的溫度加熱到預(yù)定值后，然后再對巖心停止加熱和冷卻，均衡巖心溫度至室溫，分別測得加熱時、冷卻時巖心熱傳導(dǎo)系數(shù)變化趨勢，利用實驗介質(zhì)測得均衡巖心至室溫后的巖心滲透率；其中所述實驗介質(zhì)為氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)。其中冷卻方法是利用冷源進行巖心的另一側(cè)端端面冷卻。

實施例13、

如實施例12所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，其區(qū)別在于，所述的均衡巖心溫度的方式為自然均衡溫度。

所述自然均衡溫度是指利用放空介質(zhì)流動管系的方式對巖心進行均衡溫度至室溫。

實施例14、

如實施例12所述的一種高壓環(huán)境下巖心熱致裂實驗系統(tǒng)的工作方法，其區(qū)別在于，所述的均衡巖心溫度的方式為介質(zhì)均衡溫度。

所述介質(zhì)均衡溫度是指將測量巖心滲透率的氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)通入加熱后的巖心進行均衡溫度至室溫。