CN102757212B

CN102757212B - 一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法

Info

Publication number: CN102757212B
Application number: CN2012102442214A
Authority: CN
Inventors: 徐洪波; 洪怡春; 刘莉; 郑贵; 李建阁
Original assignee: Daqing Oilfield Co Ltd; China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: Daqing Oilfield Co Ltd; China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2012-07-07
Filing date: 2012-07-07
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2032-07-07
Also published as: CN102757212A

Abstract

本发明涉及一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法。该制作方法如下：首先定量定粒径称取所需的矿物原料，充分混合均匀；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；在制作压力26MPa条件下预压0.5min，然后将预压后的岩心经脱模后碾碎并再次过筛，采用分质分压的制作方法，采用定模成型方法制作出人造岩心，在变温、定时条件下烘干。本发明制作方法简单、安全、便于操作，制作的人造岩心不仅具有天然岩心的孔隙特征和渗透特性，还具有天然岩心敏感特性、酸溶特性、封堵特性和伤害特性。

Description

一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法

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，尤其是砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法。

背景技术：大庆油田属多油层砂岩油田，区块地质条件各异；随着低渗透油田、低渗透区块和低渗透层位的不断开发，年措施井数也不断增多。对于任何一个低渗透油田、区块或层位，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；上述原因致使许多技术与储层配伍性的有关实验无法进行，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储层低渗透人造岩心的制作方法。该制作方法简单、安全、易于操作；制作的砂岩储层低渗透人造岩心不仅具有天然岩心的孔隙特征和渗透特性，还具有天然岩心敏感特性、酸溶特性、封堵特性和伤害特性。

本发明的技术方案是：一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法如下：首先按照砂岩储层低渗透区块的岩性矿物含量、粒度组成及其物性参数，定量定粒径称取所需的矿物原料，充分混合均匀并过筛；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26MPa条件下预压0.5min，然后将预压后的岩心经脱模后碾碎并再次过筛，最后定量、定次称取筛后的固液混合物，采用分质分压的制作方法，在26MPa～ 80MPa压力下运用液压系统持续加压，制作时间30min～60min，采用定模成型方法制作出人造岩心，在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃16h→80℃8h→120℃16h→160℃8h→200℃20h，胶结剂由硅酸钾、氟硅酸钠和硅酸钙按100∶1.1～1.8∶1.5～2.5比例配制而成。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、绿泥石及方解石。胶结剂用量每100g矿物混合物为18g～25g。

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度，无法呈现敏感特性、酸溶特性、封堵特性和伤害特性特征的弊端。该制作方法简单、安全、便于操作；制作的人造岩心不仅具有天然岩心的孔隙特征和渗透特性，还具有天然岩心敏感特性、酸溶特性、封堵特性和伤害特性，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部分室内模拟实验。既解决了无天然岩心就无法进行室内实验的问题，又解决了因天然岩心差异大导致实验数据无重复性和可比性的难题，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、大庆敖包塔油田葡萄花层渗透率为10×10^-3μm²，孔隙度为21％，粒度中值为0.051mm，制作的人造岩心中石英砂含量为42.3％(粒度＜0.01mm占23％、0.01-0.05mm占27％、0.05-0.10mm占33％、0.10-0.15mm占12％、0.15-0.20mm占4％、0.20-0.25mm占1％)，钾长石含量为28.0％，斜长石含量为4.0％，粘土矿物含量为20.7％(高岭土含量为0.91％，伊利石含量为13.35％，蒙脱石含量为1.24％，绿泥石含量为5.20％)，碳酸盐含量为5.0％，用40目筛子过2遍充分混匀，上述各物料按质量百分比计算。然后再用硅酸钾、氟硅酸钠与硅酸钙按100∶1.6∶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，胶结剂用量为每100g矿物为23g，过筛后的混合物采用定模成型磨具，预制作压力为26MPa，预制作时间为0.5min。然后将预压后的岩心经脱模后碾碎并再次过20目筛子，最后每块岩心用量按30g，分三份称量，每份10g。取第一份10g倒入定模成型的磨具，采用分质分压制作方法，在26MPa压力下持续加压7min，然后泄压，将岩心上端面划开使端面粗糙；再放入第二份，按第一份方式加压，加压时间8min，然后再泄压，将岩心上端面划开使端面粗糙；再放入第三份，按第一份方式加压，加压时间15min，制作成定型岩心，然后运用脱模工具进行脱模。在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃16h→80℃8h→120℃16h→160℃8h→200℃20h。制作的岩心气测渗透率范围为(8～12)×10^-3μm²，孔隙度为(19～22)％，裸压承压能力为5.0MPa。

实施例2、大庆葡西油田葡萄花层渗透率为10×10^-3μm²，孔隙度为17％，粒度中值为0.108mm，制作的人造岩心中石英砂含量为58.0％(粒度＜0.01mm占13％、0.01-0.05mm占5％、0.05-0.10mm占20％、0.10-0.15mm占30％、0.15-0.20mm占20％、0.20-0.25mm占7％、0.25-0.35mm占5％)，钾长石含量为24.0％，斜长石含量为4.0％，粘土矿物含量为9.0％(伊利石含量为6.14％，蒙脱石含量为0.45％，绿泥石含量为2.41％)，碳酸盐含量为5.0％，用40目筛子过2遍充分混匀，上述各物料按质量百分比计算。然后再用硅酸钾(PS)、氟硅酸钠与硅酸钙按100∶1.6∶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，胶结剂用量为每100g矿物为21g，过筛后的混合物采用定模成型磨具，预制作压力为26MPa，预制作时间为0.5min。然后将预压后的岩心经脱模后碾碎并再次过20目筛子，最后每块岩心用量按30g，分三份称量，每份10g。取第一份10g倒入定模成型的磨具，采用分质分压制作方法，在32MPa压力下持续加压8min，然后泄压，将岩心上端面划开使端面粗糙；再放入第二份，按第一份方式加压，加压时间10min，然后再泄压，将岩心上端面划开使端面粗糙；再放入第三份，按第一份方式加压，加压时间22min，制作成定型岩心，然后运用脱模工具进行脱模。在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃16h→80℃8h→120℃16h→160℃8h→200℃20h。制作的岩心气测渗透率范围为(8～12)×10^-3μm²，孔隙度为(19～21)％，裸压承压能力为7.5MPa。

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(28～32)g/块；5.0cm长的岩心用量范围为(60～66)g/块。

Claims

1.一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法，其特征在于：制作方法如下：首先按照砂岩储层低渗透区块的岩性矿物含量、粒度组成及其物性参数，定量定粒径称取所需的矿物原料，充分混合均匀并过筛；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26MPa条件下预压0.5min，然后将预压后的岩心经脱模后碾碎并再次过筛，最后定量、定次称取筛后的固液混合物，采用分质分压的制作方法，在26MPa～80MPa压力下运用液压系统持续加压，制作时间30min～60min，采用定模成型方法制作出人造岩心，在变温、定时条件下烘干，烘干温度及时间：40℃16h→80℃8h→120℃16h→160℃8h→200℃20h，胶结剂由硅酸钾、氟硅酸钠和硅酸钙按100∶1.1～1.8∶1.5～2.5比例配制而成。

2.根据权利要求1所述的一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法，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、绿泥石及方解石。

3.根据权利要求1所述的一种砂岩储层低渗透人造岩心的制作方法，其特征在于：胶结剂用量每100g矿物混合物为18g～25g。