CN101122549A - 一种砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法。该制作方法如下：首先按照砂岩油田区块的组分含量、粒度组成及其物性参数，定量称取所需的矿物原料，混合均匀并过筛；然后将配制好的胶结剂与已混合好的矿物原料按比例配制充分混合均匀并过筛；取筛后的固液混合物，在制作压力6MPa～22MPa，制作时间5min～10min条件下，采用定模成型方法制作出模拟岩心，在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃8h→80℃16h→120℃8h→160℃16h→200℃8h。该方法简单、安全、便于操作；制作的模拟岩心不仅具有天然岩心的孔喉特征和渗透特性，还具有天然岩心敏感特性。
Description
技术领域：
本发明涉及油田地质和化学领域中岩心的制作方法，尤其是一种砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法。
背景技术：
大庆油田属多油层砂岩油田，区块地质条件各异；随着油田开发的不断深入，注入井数及采出井数不断增多；年新钻井及措施井数也不断增多。对于任何一个区块，从钻井到采取措施只要有流体进入，均需进行入井流体与天然岩心配伍性试验，而天然岩心属于不可再生资源，目前有些层位甚至区块的天然岩心已取不到；另外，一些外扩区块，没有打探井，根本无法取得天然岩心。上述原因致使许多技术与储层配伍性的有关实验不能进行，导致措施的针对性和有效性无法保证。
发明内容：
为了克服背景技术的不足，本发明的目的是研制出一种砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法。该制作方法简单、安全、便于操作；制作的模拟岩心不仅具有天然岩心的孔喉特征和渗透特性，还具有天然岩心敏感特性。
本发明的技术方案是：该砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法，制作方法如下：首先按照砂岩油田区块的组分含量、粒度组成及其物性参数，定量称取所需的矿物原料，混合均匀并过筛；然后将配制好的胶结剂与已混合好的矿物原料按比例配制充分混合均匀并过筛；取筛后的固液混合物，在制作压力6MPa～22MPa，制作时间5min～10min条件下，采用定模成型方法制作出模拟岩心，在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃8h→80℃16h→120℃8h→160℃16h→200℃8h。
上述的矿物原料有石英砂、钾长石、斜长石、高岭土、伊利石、蒙脱石、绿泥石及碳酸盐。胶结剂用量每100g矿物为16g～30g，胶结剂由硅酸钾与氟硅酸钠按100∶1.0～2.0的比例配制而成。
本发明具有如下有益效果：克服了以往用树脂类胶结剂胶结石英砂制作的人造岩心，仅能模拟储层的渗透率和孔隙特征，无法呈现敏感性特征的弊端。该制作方法简单、安全、便于操作；所研制的胶结剂无毒、无味，是一种新型环保硅酸盐类复合胶结剂；制作的模拟岩心不仅具有天然岩心的孔喉特征和渗透特性，还具有天然岩心敏感特性，并且具有外观完好的优点，可代替天然岩心进行采油工程措施的室内模拟实验，弥补了没有天然岩心就无法进行室内实验的空白，为油田措施改造的成功提供了技术支撑。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1、大庆油田老区的基础井网葡萄花层平均渗透率为500×10-3μm2，孔隙度平均为28％，粒度中值为0.123mm，制备的岩心中石英砂含量为40％(粒度＜0.01mm占10％、0.01-0.05mm占11％、0.05-0.10mm占15％、0.10-0.15mm占22％、0.15-0.20mm占25％、0.20-0.25mm占10％、0.25-0.35mm占7％)，钾长石含量为48％，斜长石含量为2％，粘土矿物含量为8％(高岭土含量为3.70％，伊利石含量为3.21％，蒙脱石含量为0.11％，绿泥石含量为0.98％)，碳酸盐含量为2％，用40目筛子过2遍，上述各物料按质量百分比计算；然后将用高模数硅酸钾(PS)与氟硅酸钠按100∶1.5的比例配制的胶结剂与已混合好的上述矿物原料充分混合均匀并过20目筛子，胶结剂用量为每100g矿物为16g，过筛后的混合物定模成型，制作压力为6MPa，制作时间为5min，烘干温度及时间为40℃8h→80℃16h→120℃8h→160℃16h→200℃8h。制作的岩心气测渗透率范围为(475～525)×10-3μm2，裸露状态的破碎压力为4.5MPa。
实施例2、大庆油田老区的二、三次加密井网的萨尔图层平均渗透率为100×10-3μm2，孔隙度平均为24％，粒度中值为0.115mm，制备的岩心中石英砂含量为40％(粒度＜0.01mm占7％、0.01-0.05mm占9％、0.05-0.10mm占24％、0.10-0.15mm占35％、0.15-0.20mm占16％、0.20-0.25mm占6％、0.25-0.35mm占3％)，钾长石含量为41％，斜长石含量为2％，粘土矿物含量为15％(高岭土含量为1.54％，伊利石含量为9.98％，蒙脱石含量为0.15％，绿泥石含量为3.33％)，碳酸盐含量为2％，用40目筛子过2遍，上述各物料按质量百分比计算；然后将用高模数硅酸钾(PS)与氟硅酸钠按100∶1.0的比例配制的胶结剂与已混合好的上述矿物原料充分混合均匀并过20目筛子，胶结剂用量每100g矿物为22g，过筛后的混合物定模成型，制作压力为10MPa，制作时间为8min，烘干温度及时间为40℃8h→80℃16h→120℃8h→160℃16h→200℃8h。制作的岩心气测渗透率范围为(90～110)×10-3μm2，裸露状态的破碎压力为5.5MPa。
实施例3、大庆油田外围的扶余油层平均渗透率为10×10-3μm2，孔隙度平均为18％，粒度中值为0.120mm，制备的岩心中石英砂含量为52％(粒度＜0.01mm占13％、0.01-0.05mm占8％、0.05-0.10mm占16％、0.10-0.15mm占35％、0.15-0.20mm占17％、0.20-0.25mm占7％、0.25-0.35mm占4％)，钾长石含量为30％，斜长石含量为4％，粘土矿物含量为12％(高岭土含量为2.45％，伊利石含量为3.30％，蒙脱石含量为1.28％，绿泥石含量为4.97％)，碳酸盐含量为2％，用40目筛子过2遍，上述各物料按质量百分比计算；然后将用高模数硅酸钾(PS)与氟硅酸钠按100∶2.0的比例配制的胶结剂与已混合好的上述矿物原料充分混合均匀并过20目筛子，胶结剂用量每100g矿物为30g，制作压力为22MPa，制作时间为10min，烘干温度及时间为40℃8h→80℃16h→120℃8h→160℃16h→200℃8h。制作的岩心气测渗透率范围为(8～12)×10-3μm2，裸露状态的破碎压力为6.5MPa。
制作岩心的用量依据所需要的岩心长度确定，2.5cm长的岩心用量范围为(25～30)g/块；5.0cm长的岩心用量范围为(50～55)g/块；8.0cm长的岩心用量范围为(80～85)g/块。
Claims (3)
1.一种砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法，其特征在于：制作方法如下：首先按照砂岩油田区块的组分含量、粒度组成及其物性参数，定量称取所需的矿物原料，混合均匀并过筛；然后将配制好的胶结剂与已混合好的矿物原料按比例配制充分混合均匀并过筛；取筛后的固液混合物，在制作压力6MPa～22MPa，制作时间5min～10min条件下，采用定模成型方法制作出模拟岩心，在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃8h→80℃16h→120℃8h→160℃16h→200℃8h。
2.根据权利要求1所述的砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法，其特征在于：矿物原料有石英砂、钾长石、斜长石、高岭土、伊利石、蒙脱石、绿泥石及碳酸盐。
3.根据权利要求2所述的砂岩油田全岩矿物模拟岩心的制作方法，其特征在于：胶结剂用量每100g矿物为16g～30g，胶结剂由硅酸钾与氟硅酸钠按100∶1.0～2.0的比例配制而成。
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