CN101109676A - 一种含粘土人工岩心的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种人工岩心的制备方法，涉及一种含粘土人工岩心的制作方法，解决了含粘土人工岩心经过高温烧结后大部分粘土性质发生改变，人工岩心中的粘土被胶结物胶死的问题，包括以下步骤：(a)胶结剂的配制；(b)复膜石英砂的制备(c)含粘土人工岩心制备(d)烘干，采用本方法制作的含粘土人工岩心其压、退汞毛管压力曲线与天然岩心的压、退汞毛管压力曲线基本是一致的，并且经X射线衍射实验实测说明了采用本方法制作的含粘土人工岩心中的粘土性质没有发生改变，而且也未被胶结剂胶死的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工岩心的制备方法，特别涉及一种含粘土人工岩心的制作方法。
背景技术
人工岩心的制作和研究根据油田科学研究的需要，研究出了磷酸铝烧结法制作的人工岩心，磷酸铝烧结法制作的人工岩心具有不同程度的润湿性，同时它的孔喉分布相对接近天然岩心，但和天然岩心仍有一定差距，表现为不具有0.1mm以下的微细孔喉。随着人工岩心制作技术的不断发展，又研制出了含有膨润土的磷酸铝烧结人工岩心，实现了毛管压力曲线和油水相对渗透率曲线与天然岩心的基本接近，但由于该岩心经过了高温处理，导致粘土性质发生改变。研制含有定量粘土的人造岩样，工艺上必须保证加进去的粘土性质不改变，粘土不被胶结物胶死。现有文献中
中国专利CN200510063666.2“石英砂环氧树脂胶结岩心及其制备方法”，提供了一种含石英砂的岩心的制备方法。
中国专利CN200410071929.x“油田三次采油用人造砂岩的制作方法”，提供了一种含石英砂的人造砂岩的制备方法。
以上文献反映的技术所制备的岩心，不含有粘土，并没有解决人工岩心在制备过程中粘土性质不改变，粘土不被胶结物胶死的问题。
发明内容
为了解决含粘土人工岩心经过高温烧结后大部分粘土性质发生改变，人工岩心中的粘土被胶结物胶死的问题，本发明提供一种含粘土人工岩心的制作方法。
含有粘土的人造岩心的制备方法，要求加热温度不能超过105℃而使粘土晶格发生变化从而散失原有粘土的性质，同时，所选的胶结物必须具备两个条件：一是热固化温度在105℃以内，二是具有二次胶结性，即该胶结剂均匀复膜在石英颗粒上，在常温下晾干而不固化，只是在加热到一定温度时才能固化。复膜石英砂颗粒表面用一层薄薄的粘土包裹，然后压制成型，这样制作的含粘土的人造岩心就具有粘土性质。
该方法的具体方案为：一种含粘土人工岩心的制作方法，包括以下步骤：
(a)胶结剂的配制：按重量份比分别称取环氧树脂0.7～1.2份、乙二胺0.1～0.2份、邻苯二甲酸二丁脂0.1～0.6份，倒入烧杯中充分搅拌均匀并加入0.1～0.8份丙酮溶解，并再次充分搅拌均匀，等待4～6小时；
(b)复膜石英砂的制备：按重量份分别称取石英砂8.0～9.5份，胶结剂0.5～1.0份，混合并搅拌均匀，在常温下晾干24小时，其中每隔2小时搅拌均匀一次，随后轻轻研碎并过筛；
(c)含粘土人工岩心制备：按重量份称取复膜石英砂8.0～9.2份，粘土0.5～2.0份置于容器中，搅拌均匀，再加入0.05～0.2重量份的水并搅拌均匀，放入模具压制成一定尺寸的含粘土人工岩心；
(d)烘干：把压制成型的含粘土人工岩心放入烘箱内，升温至105℃，恒温6～8小时后，自然冷却至室温，得到含粘土的人工岩心。
其制作流程如图1所示的工艺流程图，其中石英砂可根据模拟试验对人工岩心的需要，选择不同粒径的石英砂或不同粒径组合的石英砂。
采用本方法制作的含粘土人工岩心其压、退汞毛管压力曲线与天然岩心的压、退汞毛管压力曲线基本是一致的，并且含粘土人工岩心表现为具有0.1mm以下的微细孔喉，说明了人工岩心中的粘土未被胶结剂胶死。
经X射线衍射实验实测说明了采用本方法制作的含粘土人工岩心中的粘土性质没有发生改变，而且也未被胶结剂胶死的问题。采用该方法制作的含粘土人工岩心，即具有粘土的性质，可模拟含粘土岩心的实际情况，进行岩石物理实验研究。
附图说明
图1工艺流程示意图。
图2实施例1制备的含粘土人工岩心与天然岩心的毛管压力曲线对比图
具体实施方式
实施例1：
按重量份分别称取环氧树脂1.2份、乙二胺0.2份、邻苯二甲酸二丁脂0.6份倒入烧杯中充分搅拌均匀后加入0.6份丙酮，并再次充分搅拌均匀后等待5小时作为胶结剂待用；同时按重量份称取石英砂9.5份、胶结剂1.0份混合并搅拌均匀，并每隔2小时搅拌均匀一次，在常温下晾干24小时后轻轻研碎并过筛作为复膜石英砂待用；按重量份称取复膜石英砂8.8份、粘土1.2份置于容器中搅拌均匀，再加入0.1重量份的水并搅拌均匀后放入20cm×15cm×10cm的模具，用40吨压力机恒压20分钟后缓慢卸压，把压制成型的岩心放入烘箱内升温至105℃，恒温8小时，关闭烘箱电源自然冷却至室温，在块状岩心上用取心钻头钻取得到圆柱状岩心。
实施例2：
按重量份分别称取环氧树脂1.0份、乙二胺0.15份、邻苯二甲酸二丁脂0.5份倒入烧杯中充分搅拌均匀后加入0.5份丙酮，并再次充分搅拌均匀后等待4小时作为胶结剂待用；同时按重量份称取石英砂9.0份、胶结剂0.9份混合并搅拌均匀，并每隔2小时搅拌均匀一次，在常温下晾干24小时后轻轻研碎并过筛作为复膜石英砂待用；按重量份称取复膜石英砂9.2份、粘土0.5份置于容器中，搅拌均匀，再加入0.05重量份的水并搅拌均匀后放入20cm×15cm×10cm的模具，用40吨压力机恒压20分钟后缓慢卸压，把压制成型的岩心放入烘箱内升温至105℃，恒温6小时，关闭烘箱电源自然冷却至室温，在块状岩心上用取心钻头钻取得到圆柱状岩心。其与天然岩心的毛管压力数据如图2，由图2可知采用本方法制作的含粘土人工岩心其压、退汞毛管压力曲线与天然岩心的压、退汞毛管压力曲线基本是一致的，并且含粘土人工岩心表现为具有0.1mm以下的微细孔喉，说明了人工岩心中的粘土未被胶结剂胶死。制备的人工岩心的X射线衍射实验数据见表1。实例2制作时配给粘土含量5.20％(折算为百分含量)，经X射线衍射实验实测粘土含量5.24％，说明了采用本方法制作的含粘土人工岩心中的粘土性质没有发生改变，而且也未被胶结剂胶死的问题。
实施例3：
按重量份分别称取环氧树脂0.7份、乙二胺0.1份、邻苯二甲酸二丁脂0.3份倒入烧杯中充分搅拌均匀后加入0.3份丙酮，并再次充分搅拌均匀后等待4小时作为胶结剂待用；同时按重量份比称取石英砂8.0份、胶结剂0.5份混合并搅拌均匀，并每隔2小时搅拌均匀一次，在常温下晾干24小时后轻轻研碎并过筛作为复膜石英砂待用；按重量份称取复膜石英砂8.0份、粘土2.0份置于容器中，搅拌均匀，再加入0.2重量份的水并搅拌均匀后放入20cm×15cm×10cm的模具，用40吨压力机恒压20分钟后缓慢卸压，把压制成型的岩心放入烘箱内升温至105℃，恒温8小时，关闭烘箱电源自然冷却至室温，在块状岩心上用取心钻头钻取得到圆柱状岩心。制备的人工岩心的X射线衍射实验数据见表1。实例3制作时配给粘土含量19.8％(折算为百分含量)，经X射线衍射实验实测粘土含量19.97％，说明了采用本方法制作的含粘土人工岩心中的粘土性质没有发生改变，而且也未被胶结剂胶死的问题。
表1本发明的含粘土人工岩心粘土含量对比表
Claims (1)
1.一种含粘土人工岩心的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)胶结剂的配制：按重量份分别称取环氧树脂0.7～1.2份、乙二胺0.1～0.2份、邻苯二甲酸二丁脂0.1～0.6份，倒入烧杯中充分搅拌均匀并加入0.1～0.8份丙酮溶解，并再次充分搅拌均匀，等待4～6小时；
(b)复膜石英砂的制备：按重量份分别称取石英砂8.0～9.5份、胶结剂0.5～1.0份，混合并搅拌均匀，在常温下晾干24小时，其中每隔2小时搅拌均匀一次，随后轻轻研碎并过筛；
(c)含粘土人工岩心制备：按重量份称取复膜石英砂8.0～9.2份、粘土0.5～2.0份置于容器中，搅拌均匀，再加入0.05～0.2重量份的水并搅拌均匀，放入模具压制成一定尺寸的含粘土人工岩心；
(d)烘干：把压制成型的含粘土人工岩心放入烘箱内，升温至105℃，恒温6～8小时后，自然冷却至室温，得到含粘土的人工岩心。
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