本發(fā)明屬于油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置和測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

隨著全球能源工業(yè)的快速發(fā)展和能源需求的與日俱增，越來(lái)越多的低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層投入開發(fā)利用。

低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的頁(yè)巖孔隙之間連通的收縮部分直徑較小，毛細(xì)管效應(yīng)比較明顯，因而低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的自發(fā)滲吸現(xiàn)象比常規(guī)儲(chǔ)層更為明顯。采用壓裂液對(duì)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的頁(yè)巖進(jìn)行壓裂時(shí)，壓裂液在毛細(xì)管效應(yīng)的作用下，會(huì)自發(fā)滲吸進(jìn)入低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的頁(yè)巖中，對(duì)低滲透油氣儲(chǔ)層的壓裂過(guò)程產(chǎn)生影響。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的滲吸過(guò)程在地層內(nèi)部進(jìn)行，無(wú)法直接獲得通過(guò)滲吸方式進(jìn)入待測(cè)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖內(nèi)部的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，以準(zhǔn)確確定通過(guò)滲吸方式進(jìn)入待測(cè)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖內(nèi)部的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響情況。

本發(fā)明提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，包括：第一探頭、方波發(fā)生器、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和第二探頭，所述第一探頭和第二探頭固定在待測(cè)巖樣上，所述待測(cè)巖樣浸入在待測(cè)壓裂液中，所述聲發(fā)射測(cè)量裝置通過(guò)探頭連接線與所述第一探頭連接，所述方波發(fā)生器通過(guò)所述探頭連接線與所述第二探頭連接；

所述方波發(fā)生器用于激發(fā)所述待測(cè)巖樣的內(nèi)部方波，所述聲發(fā)射測(cè)量裝置用于檢測(cè)所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。進(jìn)一步的，所述測(cè)量裝置還包括：稱重裝置、懸架、懸繩、盛液容器和容器架，所述懸架固定在所述稱重裝置上，所述待測(cè)巖樣通過(guò)所述懸繩固定在所述懸架上；所述待測(cè)巖樣下方設(shè)置有所述容器架，所述容器架上設(shè)置有所述盛液容器，所述盛液容器內(nèi)盛設(shè)有所述待測(cè)壓裂液，所述待測(cè)巖樣浸入在所述待測(cè)壓裂液中，且，所述容器架與所述稱重裝置分離設(shè)置；

所述稱重裝置用于檢測(cè)所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化。

進(jìn)一步的，所述測(cè)量裝置還包括：探頭夾，所述探頭通過(guò)所述探頭夾與所述待測(cè)巖樣連接。

進(jìn)一步的，所述探頭為防水探頭。

本發(fā)明提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，所述方法適用于所述頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，所述方法包括：

烘干待測(cè)巖樣，確定烘干后的所述待測(cè)巖樣的質(zhì)量；

將烘干后的待測(cè)巖樣浸入待測(cè)壓裂液中，確定所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況；根據(jù)所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況確定所述待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況。進(jìn)一步的，所述確定所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況之前，還包括：

確定所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況；

根據(jù)所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況確定所述待測(cè)巖樣未達(dá)到飽和。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況確定所述待測(cè)巖樣未達(dá)到飽和，包括：

若所述待測(cè)巖樣的質(zhì)量持續(xù)增加，則確定所述待測(cè)巖樣未達(dá)到飽和。

本發(fā)明提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，該測(cè)量裝置包括：第一探頭、方波發(fā)生器、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和第二探頭，所述第一探頭和第二探頭固定在待測(cè)巖樣上，所述待測(cè)巖樣浸入在待測(cè)壓裂液中，所述聲發(fā)射測(cè)量裝置通過(guò)探頭連接線與所述第一探頭連接，所述方波發(fā)生器通過(guò)所述探頭連接線與所述第二探頭連接；所述方波發(fā)生器用于激發(fā)所述待測(cè)巖樣的內(nèi)部方波，所述聲發(fā)射測(cè)量裝置用于檢測(cè)所述待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。該測(cè)量裝置通過(guò)方波發(fā)生器與聲發(fā)射檢測(cè)裝置配合使用，準(zhǔn)確確定出通過(guò)滲吸方式進(jìn)入待測(cè)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖內(nèi)部的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置；

圖2為本發(fā)明提供的另一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置；

圖2a為本發(fā)明提供的探頭夾的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法的流程圖；

圖3a為本發(fā)明提供的待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的波形變化情況示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的另一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明提供的再一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-第一探頭；2-方波發(fā)生器；3-聲發(fā)射檢測(cè)裝置；4-第二探頭；5-稱重裝置；6-懸架；7-懸繩；8-盛液容器；9-容器架；10-待測(cè)巖樣；11-探頭夾；100-尾波。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，圖1為本發(fā)明提供的利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置。如圖1所示，該頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置包括：第一探頭1、方波發(fā)生器2、聲發(fā)射檢測(cè)裝置3和第二探頭4，第一探頭1和第二探頭4固定在待測(cè)巖樣10上，待測(cè)巖樣10浸入在待測(cè)壓裂液中，聲發(fā)射測(cè)量裝置3通過(guò)探頭連接線與第一探頭1連接，方波發(fā)生器2通過(guò)該探頭連接線與第二探頭4連接。

方波發(fā)生器2用于激發(fā)待測(cè)巖樣10的內(nèi)部方波，聲發(fā)射測(cè)量裝置3用于檢測(cè)待測(cè)巖樣10在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。

具體的，待測(cè)巖樣10可以是采集的低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的多塊頁(yè)巖樣品。這是由于低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，不同地層之間或者同一地層不同位置的頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)均不相同，因此，需采集不同地層或同一地層不同位置的多塊頁(yè)巖樣品。

壓裂液是流體礦在開采過(guò)程中，為了獲得高產(chǎn)而借用液體傳導(dǎo)力壓裂措施時(shí)所用的液體。而自發(fā)滲吸進(jìn)入待測(cè)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖內(nèi)部的壓裂液會(huì)造成頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變。

這是由于低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖孔隙之間連通的收縮部分直徑較小，毛細(xì)管效應(yīng)比較明顯，因而低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的自發(fā)滲吸現(xiàn)象比常規(guī)儲(chǔ)層更為明顯。采用壓裂液對(duì)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的頁(yè)巖進(jìn)行壓裂時(shí)，壓裂液在毛細(xì)管效應(yīng)的作用下，會(huì)自發(fā)滲吸進(jìn)入低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的頁(yè)巖中，壓裂液可與該頁(yè)巖發(fā)生水巖反應(yīng)，使得頁(yè)巖內(nèi)部孔隙發(fā)生膨脹和壓裂等，對(duì)低滲透油氣儲(chǔ)層的壓裂過(guò)程產(chǎn)生影響，使得頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

而頁(yè)巖的聲學(xué)特征可用于表征該待測(cè)巖樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況。

其中，頁(yè)巖的聲學(xué)特征可包括頁(yè)巖的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況，材料中局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射，而利用接收聲發(fā)射信號(hào)，對(duì)材料或構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)，稱為聲發(fā)射技術(shù)。因此，聲發(fā)射可以反映該待測(cè)巖樣內(nèi)部變形和破裂的情況，可通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該待測(cè)巖樣的聲發(fā)射情況。同時(shí)，當(dāng)材料內(nèi)部發(fā)生變形和破裂時(shí)，材料內(nèi)部的裂縫會(huì)導(dǎo)致波速和波形發(fā)生變化，且尾波對(duì)巖樣內(nèi)部微變化更加敏感。因此，可設(shè)置方波發(fā)生器2每間隔預(yù)訂時(shí)間激發(fā)待測(cè)巖樣10的內(nèi)部方波，并通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置3測(cè)量該待測(cè)巖樣的波速、波形的變化情況。進(jìn)而，根據(jù)該待測(cè)巖樣的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況可確定該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化情況。

該待測(cè)巖樣的聲發(fā)射情況可以是實(shí)時(shí)持續(xù)測(cè)量的，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)聲發(fā)射檢測(cè)裝置3檢測(cè)到聲發(fā)射信號(hào)時(shí)，說(shuō)明頁(yè)巖內(nèi)部發(fā)生了變形和破裂。

該待測(cè)巖樣的波速和波形變化情況可以是間隔預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行激發(fā)和測(cè)量的，舉例來(lái)說(shuō)，該預(yù)設(shè)時(shí)間例如可以是3小時(shí)，當(dāng)間隔預(yù)設(shè)時(shí)間：例如3小時(shí)，通過(guò)方波發(fā)生器激發(fā)該待測(cè)巖樣的內(nèi)部方波，并通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置3多次檢測(cè)頁(yè)巖波速和波形變化，當(dāng)該待測(cè)巖樣波速下降時(shí)，說(shuō)明頁(yè)巖內(nèi)部發(fā)生了變形和破裂，且波速下降越多，說(shuō)明裂縫越大。同時(shí)波速變化能定性反映巖樣自吸液體量，同時(shí)根據(jù)波形變化分析波形的尾波，尾波對(duì)巖樣內(nèi)部變化更敏感。

因此，通過(guò)待測(cè)巖樣10的聲發(fā)射變化情況，可確定待測(cè)巖樣10內(nèi)部發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，而通過(guò)待測(cè)巖樣10的波速、波形變化情況，可準(zhǔn)確確定該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的變化量大小。二者結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的定性和定量測(cè)量，使得測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。

該待測(cè)壓裂液例如可以是預(yù)設(shè)配比的壓裂液。通過(guò)改變壓裂液的配比，可確定不同配比的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同影響，進(jìn)而確定出最佳配比的壓裂液。

該測(cè)量裝置使用時(shí)，可先將待測(cè)巖樣浸入該待測(cè)壓裂液中，接著將第一探頭1和第二探頭4固定在待測(cè)巖樣10上，其中，第一探頭1通過(guò)探頭連接線與聲發(fā)射測(cè)量裝置3連接，聲發(fā)射測(cè)量裝置3可用于測(cè)量該待測(cè)巖樣的聲發(fā)射情況，第二探頭4通過(guò)探頭連接線與方波發(fā)生器2連接，可每隔預(yù)設(shè)時(shí)間開啟方波發(fā)生器2激發(fā)待測(cè)巖樣10的內(nèi)部方波，并測(cè)量該待測(cè)巖樣的波速和波形變化情況。

使用該測(cè)量裝置在測(cè)量時(shí)，無(wú)需將待測(cè)巖樣取出壓裂液，即可實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖的實(shí)時(shí)測(cè)量，該靜態(tài)的測(cè)量方式，避免了每次測(cè)量將待測(cè)巖樣取出壓裂液造成測(cè)量位置的改變對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

本實(shí)施例提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括：第一探頭、方波發(fā)生器、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和第二探頭，該第一探頭和該第二探頭固定在待測(cè)巖樣上，待測(cè)巖樣浸入在待測(cè)壓裂液中，該聲發(fā)射測(cè)量裝置通過(guò)探頭連接線與該第一探頭連接，該方波發(fā)生器通過(guò)該探頭連接線與該第二探頭連接；該方波發(fā)生器用于激發(fā)待測(cè)巖樣的內(nèi)部方波，該聲發(fā)射測(cè)量裝置用于檢測(cè)待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。該測(cè)量裝置通過(guò)方波發(fā)生器、聲發(fā)射檢測(cè)裝置配合使用，準(zhǔn)確確定出通過(guò)滲吸方式進(jìn)入待測(cè)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖內(nèi)部的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響情況。

同時(shí)，本實(shí)施例提供的頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，在測(cè)量時(shí)無(wú)需將待測(cè)巖樣取出壓裂液，從而避免了將待測(cè)巖樣取出測(cè)量影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明還提供一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置。圖2為本發(fā)明提供的另一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置。如圖2所示，在如上圖1的基礎(chǔ)上，該測(cè)量裝置還可包括：稱重裝置5、懸架6、懸繩7、盛液容器8和容器架9，懸架6固定在稱重裝置5上，待測(cè)巖樣10通過(guò)懸繩7固定在懸架6上；待測(cè)巖樣10下方設(shè)置有容器架9，容器架9上設(shè)置有盛液容器8，盛液容器8內(nèi)盛設(shè)有該待測(cè)壓裂液，待測(cè)巖樣10浸入在該待測(cè)壓裂液中，且，容器架9與稱重裝置5分離設(shè)置；稱重裝置5用于檢測(cè)待測(cè)巖樣10在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化。

具體的，懸繩7可以是固定在待測(cè)巖樣10的中間位置，以使得待測(cè)巖樣10處于平衡狀態(tài)。

該稱重裝置例如可以包括稱重儀表，該稱重儀表可用于將稱重裝置產(chǎn)生的稱重傳感信號(hào)轉(zhuǎn)換為重量數(shù)字顯示。

該稱重裝置可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)巖樣10的質(zhì)量變化情況。

開始測(cè)量時(shí)，可先將盛液容器8置于容器架9上，并向盛液容器8內(nèi)加入該待測(cè)壓裂液，然后用懸繩7將待測(cè)巖樣10懸掛于懸架6上，并將懸架6置于稱重裝置5上，并對(duì)該稱重裝置5清零。其中，容器架9與稱重裝置5分離設(shè)置。接著，將待測(cè)巖樣10浸入該待測(cè)壓裂液中，使得待測(cè)巖樣10與盛液容器8內(nèi)壁不發(fā)生接觸，并開始記錄稱重裝置5所顯示的質(zhì)量變化。

其中，若該稱重裝置5所顯示的質(zhì)量持續(xù)增加，說(shuō)明待測(cè)巖樣10持續(xù)自發(fā)滲吸，若該稱重裝置5所顯示的質(zhì)量變化量小于預(yù)設(shè)值，則說(shuō)明待測(cè)巖樣10達(dá)到飽和。

使用該測(cè)量裝置測(cè)量待測(cè)巖樣10滲吸質(zhì)量變化情況時(shí)，無(wú)需取出待測(cè)巖樣10，便可實(shí)時(shí)持續(xù)測(cè)量待測(cè)巖樣10的質(zhì)量變化情況，避免了取出待測(cè)巖樣10進(jìn)行稱重造成的測(cè)量誤差。

本實(shí)施例提供的頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，可實(shí)時(shí)持續(xù)測(cè)量待測(cè)巖樣10自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況，使得測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。

進(jìn)一步的，在如上圖2的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種探頭夾，圖2a為本發(fā)明提供的探頭夾的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2a所示，該頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置還可包括：探頭夾，第一探頭1和第二探頭4均通過(guò)該探頭夾與探頭連接線連接。

具體的，該探頭可以是防水探頭。該防水探頭可避免探頭與壓裂液接觸損壞探頭。

該探頭夾可用于將探頭固定在探頭連接線上，避免了探頭松動(dòng)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

可選的，在將探頭固定在待測(cè)巖樣上之前，可先在防水探頭的兩端涂抹耦合劑。其中，耦合劑是一種水溶性高分子膠體，耦合劑可用于排除探頭和被測(cè)物體之間的空氣，使方波能有效地穿入被測(cè)物達(dá)到有效檢測(cè)目的。

本實(shí)施例提供的頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，通過(guò)探頭夾和防水探頭配合使用，及避免了探頭松動(dòng)，也避免了探頭與壓裂液接觸受損，從而保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法，圖3為本發(fā)明提供的利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法的流程圖。該方法適用于該頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，其中，該利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸測(cè)量裝置可包括：第一探頭、方波發(fā)生器、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和第二探頭，該第一探頭和第二探頭固定在待測(cè)巖樣上，該待測(cè)巖樣浸入在待測(cè)壓裂液中，該聲發(fā)射測(cè)量裝置通過(guò)探頭連接線與該第一探頭連接，該方波發(fā)生器通過(guò)該探頭連接線與該第二探頭連接；該方波發(fā)生器用于激發(fā)該待測(cè)巖樣的內(nèi)部方波，該聲發(fā)射測(cè)量裝置用于檢測(cè)該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形的變化情況。如圖3所示，該方法可包括：

s301、烘干待測(cè)巖樣，確定烘干后的該待測(cè)巖樣的質(zhì)量。

具體的，可先采取多塊巖樣作為該待測(cè)巖樣，該多塊巖樣可以是采集的低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的不同地層或同一地層不同位置的多塊頁(yè)巖樣品。該每塊頁(yè)巖樣品的形狀相同。

可先對(duì)該待測(cè)巖樣進(jìn)行烘干操作，該烘干操作例如可以是將該待測(cè)巖樣放入烘干室內(nèi)烘干6小時(shí)，其中，烘干溫度例如可以是105℃。該烘干操作可除去該待測(cè)巖樣內(nèi)部的水分，以便于準(zhǔn)確測(cè)得該待測(cè)巖樣在滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化。

烘干后可通過(guò)稱量的方式確定該待測(cè)巖樣的質(zhì)量。

s302、將烘干后的待測(cè)巖樣浸入待測(cè)壓裂液中，確定該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。

具體的，當(dāng)該烘干后的待測(cè)巖樣浸入待測(cè)壓裂液中時(shí)，該待測(cè)壓裂液在毛細(xì)管效應(yīng)的作用下，通過(guò)滲吸的方式進(jìn)入該待測(cè)巖樣內(nèi)，并與該待測(cè)巖樣發(fā)生水巖反應(yīng)，使得該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

此時(shí)，可通過(guò)方波發(fā)生器和聲發(fā)射檢測(cè)裝置確定該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形的變化情況。

該待測(cè)巖樣的聲發(fā)射情況可以是通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)持續(xù)測(cè)量的，該待測(cè)巖樣的波速、波形變化情況可以通過(guò)方波發(fā)生器間隔預(yù)設(shè)時(shí)間進(jìn)行激發(fā)并通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置測(cè)量的，該預(yù)設(shè)時(shí)間例如可以是3小時(shí)。

舉例來(lái)說(shuō)，圖3a為本發(fā)明提供的待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的波形變化情況示意圖。如圖3a所示，100例如可稱為尾波，由于超聲波的界面反射和散射特性，使得超聲波在巖樣內(nèi)部傳播遇到裂隙、顆粒、孔隙等微結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)產(chǎn)生多次的界面反射和散射從而表現(xiàn)出長(zhǎng)長(zhǎng)的尾波，因此尾波攜帶了大量的巖樣內(nèi)部介質(zhì)細(xì)微變化信息。

從而，當(dāng)巖樣內(nèi)部發(fā)生微小變化時(shí)尾波波形有著較為明顯的變化，進(jìn)而可利用尾波的波形變化表征巖樣內(nèi)部的微小結(jié)構(gòu)變化。

該待測(cè)壓裂液例如可以是預(yù)設(shè)配比的壓裂液。通過(guò)改變壓裂液的配比，可確定不同配比的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同影響，進(jìn)而確定出最佳配比的壓裂液。

s303、根據(jù)該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況確定該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況。

具體的，頁(yè)巖在自發(fā)滲吸過(guò)程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，內(nèi)部孔隙逐漸膨脹和破裂，會(huì)產(chǎn)生聲發(fā)射，并且當(dāng)該待測(cè)巖樣內(nèi)部產(chǎn)生裂縫時(shí)，會(huì)導(dǎo)致通過(guò)該待測(cè)巖樣的波速、波形發(fā)生改變。因此，可根據(jù)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況確定出該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況。

其中，聲發(fā)射信號(hào)表征巖樣與壓裂液相互作用時(shí)產(chǎn)生微裂隙；波速和波形的變化定性的表征了巖樣吸入壓裂液量和巖樣內(nèi)部產(chǎn)生的微裂隙。本實(shí)施例提供一種利用聲彈特性監(jiān)測(cè)頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法，該方法適用于該頁(yè)巖滲吸的測(cè)量裝置，該方法包括：烘干待測(cè)巖樣，確定烘干后的該待測(cè)巖樣的質(zhì)量；將烘干后的待測(cè)巖樣浸入待測(cè)壓裂液中，確定該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況；根據(jù)該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況確定該待測(cè)巖樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況。該頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法，可準(zhǔn)確確定出通過(guò)滲吸方式進(jìn)入待測(cè)低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層頁(yè)巖內(nèi)部的壓裂液對(duì)頁(yè)巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響情況。

進(jìn)一步的，可選的，在如上所述的方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法。圖4為本發(fā)明提供的另一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法的流程圖。在如上所述的步驟s302中，確定該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況之前，還可包括如下步驟：

s401、確定該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況。

具體的，可通過(guò)稱重裝置持續(xù)測(cè)量該待測(cè)巖樣的質(zhì)量變化情況。

s402、根據(jù)該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況確定該待測(cè)巖樣未達(dá)到飽和。

具體的，在該待測(cè)巖樣的滲吸測(cè)量過(guò)程中，該待測(cè)巖樣的質(zhì)量變化情況表征了該待測(cè)巖樣內(nèi)部壓裂液含量的高低，當(dāng)該待測(cè)巖樣內(nèi)部壓裂液含量較低時(shí)，該待測(cè)巖樣自發(fā)滲吸較為明顯，則該待測(cè)巖樣內(nèi)部的水巖反應(yīng)也較為明顯，進(jìn)而膨脹和壓裂的效果也較為明顯，因而可測(cè)得相應(yīng)的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。若該待測(cè)巖樣內(nèi)部壓裂液含量較高，則該待測(cè)巖樣接近飽和，內(nèi)部反應(yīng)也逐漸結(jié)束，此時(shí)，無(wú)法檢測(cè)到該待測(cè)巖樣內(nèi)部的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況，可停止測(cè)量。

本實(shí)施例提供的頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法，可實(shí)時(shí)測(cè)量該待測(cè)巖樣的質(zhì)量變化情況，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

在如上所述的方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法。圖5為本發(fā)明提供的再一種頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法的流程圖。在如上所述的步驟s402中，該根據(jù)該待測(cè)巖樣在自發(fā)滲吸過(guò)程中的質(zhì)量變化情況確定該待測(cè)巖樣未達(dá)到飽和，包括：

s501、若該待測(cè)巖樣的質(zhì)量持續(xù)增加，則確定該待測(cè)巖樣未達(dá)到飽和。

具體的，若該待測(cè)巖樣的質(zhì)量隨時(shí)間增長(zhǎng)持續(xù)增加，則可確定該待測(cè)巖樣內(nèi)部孔隙沒(méi)有達(dá)到飽和，還可繼續(xù)進(jìn)行水巖反應(yīng)，因而，可繼續(xù)檢測(cè)到該待測(cè)巖樣內(nèi)部的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。

相應(yīng)的，若隨時(shí)間增長(zhǎng)該待測(cè)巖樣的質(zhì)量增長(zhǎng)量為預(yù)設(shè)值時(shí)，停止檢測(cè)。

該預(yù)設(shè)值例如可以是0。這是由于，當(dāng)該待測(cè)巖樣達(dá)到飽和時(shí)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再發(fā)生變化，此時(shí)，無(wú)法檢測(cè)到該待測(cè)巖樣內(nèi)部的聲發(fā)射情況和波速、波形變化情況。

本實(shí)施例提供的頁(yè)巖滲吸的測(cè)量方法，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量該待測(cè)巖樣的質(zhì)量變化情況，可及時(shí)確定該頁(yè)巖達(dá)到飽和的時(shí)間，從而可及時(shí)關(guān)閉測(cè)量裝置，更加高效。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。