CN106501037B - 一种疏松岩石实验用小柱样的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏松岩石实验用小柱样的制备方法。该制备方法包括如下步骤：1)取样；以预制备的小柱样为中心，在岩心上凿取岩样；2)样品预处理；将所述岩样浸泡于液态二氧化碳中，然后降温至‑80℃以下使固体干冰冰冻住所述岩样，得到干冰冰冻岩样；3)小柱样钻取；在所述干冰冰冻岩样上钻取所述小柱样；4)小柱样处理；包裹经修理后的所述小柱样，经风干即得。应用本发明的方法，可以成功获取野外裂缝发育区渗透率在1000mD级别的小柱样；而现有技术对胶结程度差、风化程度高、裂缝发育的样品基本没有办法，对于裂缝发育区，一般仅能钻取渗透率<15mD的样品。

Description

一种疏松岩石实验用小柱样的制备方法
技术领域
本发明涉及一种疏松岩石实验用小柱样的制备方法，属于油气田勘探与开发技术领域。
背景技术
石油工业生产中，岩样作为一种基本实验分析对象，具有广阔的应用范围。国内外实验室针对小柱样的钻取形成了相关的技术规范和流程。但是，针对成岩胶结性差、风化程度高、裂缝发育的高渗(尤其是渗透率超过1000mD)岩样，业内未见制备成功的案例。使得大量与该类样品有关的实验因取不到岩样而不得不放弃，但是，目前与这类岩样相关的实验又多是涉及到解决关键生产、应用难题所必须的，因此，业内亟需疏松岩石室内、野外取样及小柱样制备相关技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种疏松岩石实验用小柱样的制备方法，本发明方法特别适用于高渗、裂缝发育、风化程度高、成岩胶结性差的疏松岩石实验用小柱样的制备。
本发明所提供的疏松岩石实验用小柱样的制备方法，包括如下步骤：
1)取样
以预制备的小柱样为中心，在岩心上凿取岩样；
2)样品预处理
将所述岩样浸泡于液态二氧化碳中，然后降温至-80℃以下使固体干冰冰冻住所述岩样，得到干冰冰冻岩样；
3)小柱样钻取
在所述干冰冰冻岩样上钻取所述小柱样；
4)小柱样处理
包裹经修理后的所述小柱样，经风干即得。
上述的制备方法中，步骤1)中，在室内或野外进行取样，室内取样一般是在岩心上钻取小柱样，通常将涵盖欲制备小柱样位置的岩心整段选取；室外取样一般在地质露头等露天环境进行；
所述岩样的直径不小于20～30cm；
所述岩样的长度比所述小柱样的长度长2～4cm。
上述的制备方法中，步骤1)中，凿取所述岩样的步骤如下：
围绕所取岩样的四周以地质锤尖端逐渐凿出大于所述岩样的长度的深沟，然后从四周逐渐向内、向深进行挖掘，直至将所述岩样取出；
凿沟时，用力适中，确保对欲制备小柱样位置不会产生振动等影响。。
上述的制备方法中，步骤2)中，所述浸泡的时间为使所述岩样饱和所述液态二氧化碳。
上述的制备方法中，步骤2)中，所述浸泡的时间不小于4小时，此时所述岩样已充分饱和所述液态二氧化碳。
上述的制备方法中，步骤2)中，固体干冰冰冻住所述岩样所需的时间一般在2小时以上。
上述的制备方法中，步骤3)中，所述钻取的速度为0.7～1.3cm/min，优选在匀速下进行钻取，如在1cm/min的匀速下钻取。
上述的制备方法中，步骤4)中，利用铝箔包裹所述小柱样。
上述的制备方法中，步骤4)中，所述修理即按照实验要求得到所需形状和大小的小柱样。
上述的制备方法中，步骤4)中，所述风干采用自然风干的方式。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明通过对取样工艺的优化(不同于现有的在钻取柱样过程中加氮或二氧化碳冷却的方式)，即将岩样先用二氧化碳冷冻，再进行钻取的方式，实现对大部分类型岩石样品小柱样的钻取，并且与岩样原始状态最大限度地保持一致。
2、应用本发明的方法，可以成功获取野外裂缝发育区渗透率在1000mD级别的小柱样；而现有技术对胶结程度差、风化程度高、裂缝发育的样品基本没有办法，对于裂缝发育区，一般仅能钻取渗透率<15mD的样品。
3、本发明方法具有所用设备简单、辅助材料容易获取等特征。
附图说明
图1为本发明方法钻取到的小柱样的照片。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明以野外裂缝发育区渗透率为1000mD的小柱样的制备为例，说明本发明制备方法的过程。
在某花岗岩露头上钻取小柱样，步骤如下：
1)取样
室外取样。
以欲制备小柱样位置为中心，确定岩样直径范围约30cm，厚度(即长度)约8cm。凿取岩样时，围绕所取岩样四周以地质锤尖端逐渐凿出大于所取岩样厚度的深沟。凿沟时，用力适中，确保对欲制备小柱样位置不会因振动新形成裂缝。然后从四周逐渐向内、向深挖，直至将整块岩样取出。
2)样品预处理
将所取岩样浸泡在充满液态二氧化碳低温容器中，4小时，使岩样充分饱和二氧化碳液体；然后降温至-80℃以下，约2小时，使固体干冰将岩样整体冰冻住。
3)小柱样钻取(控制速度)
在干冰冰冻岩样上钻取小柱样，钻取过程中，控制钻进速度在1cm/min左右，尽量保持匀速。
4)小柱样处理(冷冻状态裹上铝箔)
将钻取的柱样按实验标准进行修理，本实施例要求小柱样直径2.5cm、长4cm。将标准尺寸小柱样四周包裹上铝箔，常温下自然风干即可，至此完成实验用小柱样的制备。
本实施例制备的小柱样的照片如图1所示，可以看出，本发明成功钻取到成形柱样。

Claims (6)

1.一种疏松岩石实验用小柱样的制备方法，包括如下步骤：
1）取样
以预制备的小柱样为中心，在岩心上凿取岩样；
2）样品预处理
将所述岩样浸泡于液态二氧化碳中，然后降温至-80℃以下使固体干冰冰冻住所述岩样，得到干冰冰冻岩样；
所述浸泡的时间不小于4小时；
固体干冰冰冻住所述岩样所需的时间为4小时以上；
3）小柱样钻取
在所述干冰冰冻岩样上钻取所述小柱样；
4）小柱样处理
包裹经修理后的所述小柱样，经风干即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中，在室内或野外进行取样；
所述岩样的直径不小于20cm；
所述岩样的长度比所述小柱样的长度长2~4cm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中，凿取所述岩样的步骤如下：
围绕所取岩样的四周以地质锤尖端逐渐凿出大于所述岩样的长度的深沟，然后从四周逐渐向内、向深进行挖掘，直至将所述岩样取出。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述钻取的速度为0.7~1.3cm/min。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中，利用铝箔包裹所述小柱样。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中，所述风干采用自然风干的方式。
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