CN106908292A - 一种泥页岩人造岩心制备方法及应用 - Google Patents

一种泥页岩人造岩心制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106908292A
CN106908292A CN201710113040.0A CN201710113040A CN106908292A CN 106908292 A CN106908292 A CN 106908292A CN 201710113040 A CN201710113040 A CN 201710113040A CN 106908292 A CN106908292 A CN 106908292A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
core
mud shale
blockage
rock core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710113040.0A
Other languages
English (en)
Inventor
宋碧涛
徐同台
杨小敏
马成云
徐国良
何竹梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Jiangsu Oilfield Co filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201710113040.0A priority Critical patent/CN106908292A/zh
Publication of CN106908292A publication Critical patent/CN106908292A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G01N2001/2866—Grinding or homogeneising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G01N2001/2873—Cutting or cleaving
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G01N2001/364—Embedding or analogous mounting of samples using resins, epoxy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于压力传递实验的泥页岩人造岩心的制备方法，该方法将现场取回的地质碎岩心或地层塌块经处理后包覆于环氧树脂的中间制备成实验岩心，最大程度保存泥页岩理化性能，能真实的模拟钻井液与泥页岩相互作用过程，可抗150℃高温，能够在压力传递试验仪上开展钻井液对泥页岩封堵效果的评价试验。

Description

一种泥页岩人造岩心制备方法及应用
技术领域
本发明属于油气钻探工程技术领域，涉及人造岩心的制备方法，特别涉及一种可用于压力传递实验的人造岩心及其制备方法。
背景技术
钻井过程中的泥页岩井壁失稳问题是目前制约我国钻井工程发展的重要因素之一。硬脆性泥页岩中粘土矿物大多为弱水化的伊蒙有序混层、伊利石与绿泥石为主，遇水不易发生水化分散。但大多数泥页岩中存在闭合或开启的层理和微裂缝，当其被钻开后，在压差与毛管压力作用下，钻井液滤液容易侵入，导致泥页岩沿着裂缝面或层理面开裂，并且不断沿着裂缝横向纵向发展，造成井壁失稳。因此，有效封堵泥页岩微裂缝和孔隙喉道，阻缓压力传递和滤液侵入是解决泥页岩井壁失稳问题的关键。目前，泥页岩和钻井液间的压力传递测试技术已成为井壁稳定研究的热点之一。泥页岩压力传递实验通过测定钻井液处理剂对泥页岩作用前后的压力传递、泥页岩膜效率和泥页岩渗透率等参数,可判断钻井液处理剂与泥页岩作用后对泥页岩的影响大小及影响规律,为选择合适的钻井液处理剂或钻井液体系提供理论依据。
由于硬脆性泥页岩现场取心昂贵且困难，取出后容易沿层理面破裂，难以获得完整岩心，钻取实验用岩心更是困难，若采用地质露头泥页岩岩心则因其压实和风化等因素与实际地层差异较大，因此一般选择人造岩心用于压力传递实验研究。目前的泥页岩人造岩心多以水泥和胶结物按一定比例混合浇筑而成，或采用水泥和现场岩屑等混合浇筑而成，这类人造岩心由于材质本身很难做到与天然泥页岩的材质完全相同，不能最接近的模拟天然泥页岩岩心进行试验，对最终实验结果造成影响，从而影响了现场防塌效果。
发明内容
本发明为克服现有的人造岩心存在的缺陷，最大程度保存泥页岩理化性能，提供了一种能真实的模拟钻井液与天然泥页岩相互作用过程，并且可抗150℃高温的泥页岩人造岩心制备方法，将其用于压力传递实验，以研究硬脆性泥页岩井壁失稳问题。
一种用于压力传递实验的泥页岩人造岩心的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将现场取回的地质碎岩心或地层塌块的表面进行预处理，去除表面的泥浆；
步骤二：用钢锯将地质碎岩心或地层塌块切割成1×1×1cm的小方块，切割过程中不使用任何冷却液；
步骤三：将切割好的小方块打磨至表面平整；
步骤四：将打磨好的小方块放入内径25.4mm的PVC塑料管中，将抗高温环氧树脂胶混调均匀并注入PVC塑料管中，保持岩心小方块居中，得到岩心柱；
步骤五：将岩心柱放入烘箱，PVC塑料管上端压一铁质重物，在80-120℃条件下固化24-28小时；
步骤六：脱模后用钢锯切去固化好的岩心柱两端多余部分，保留4-7mm厚的圆盘薄片为压力传递实验岩心；
步骤七：将压力传递实验岩心,放入一个密封容器保存待用，防止岩心因吸潮等发生物性改变。
优选地，所述步骤四中的抗高温环氧树脂胶为JL-5202双组份耐高温AB胶，A、B两组分比例为2:1。
优选地，所述步骤四中的抗高温环氧树脂胶为HYY-116环氧树脂AB胶,A、B两组分比例为1:1。
优选地，所述步骤五中的固化温度为90-100℃。
优选地，所述步骤六中圆盘薄片的厚度为6mm。
优选地，所述步骤五中，固化1-2小时后移除重物，继续固化23-26小时。
本发明还提供了上述泥页岩人造岩心用于150℃压力传递实验的用途。
本发明的有益效果：
本发明的制备方法简单易懂、操作便捷、成本较低。所用到的天然泥页岩尺寸小，来源广，包覆剂环氧树脂为高分子有机材料，完全不渗透。该方法制备而成的人造岩心由于将天然泥页岩包覆于环氧树脂的中间，其实质仍是天然泥页岩，能真实的模拟钻井液与泥页岩相互作用过程，且规格与标准岩心相同，可抗150℃高温，能够在压力传递试验仪上开展钻井液对泥页岩封堵效果的评价试验,可为研究硬脆性泥页岩井壁失稳问题提供实验技术支撑，有利于高效开发泥页岩油气。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明做详细的说明
实施例1
一种用于压力传递实验的泥页岩人造岩心制备方法，包括以下步骤：
(1)将现场取回来的地层塌块表面进行预处理，去除掉表面的泥浆；
(2)用钢锯切割成1×1×1cm的小方块，切割过程中不使用任何冷却液，目的为了防止流体进入岩石内部改变其内部结构；
(3)将切割好的小方块表面打磨至表面平整；
(4)将打磨好的小方块放入内径25.4mm的PVC塑料管中，周围注入抗高温环氧树脂胶，得到岩心柱；
(5)将浇筑好的岩心柱放入烘箱，塑料管上端压一铁质重物，95℃固化1小时后移除重物，继续在95℃固化24小时；
(6)脱模后用钢锯切去固化好的岩心柱两端多余部分，剩下5mm的圆盘薄片为压力传递实验岩心；
(7)制作好的岩心,放入一个密封容器，保存待用，防止岩心因吸潮等发生物性改变。
在本实施例中，步骤(4)所述的抗高温环氧树脂胶为JL-5202双组份耐高温AB胶，AB组分比例为2:1。JL-5202双组份耐高温AB胶具有以下特点：耐温性好，高强度、高粘接性能，高模量、高稳定性、电绝缘性好，耐腐蚀，耐化学腐蚀性佳，无腐蚀性，无毒性物外溢。使用温度：短期300℃，长期200℃。
利用本实施例的方法制备的泥页岩人造岩心，可用于高温150℃压力传递实验。
实施例2
一种用于压力传递实验的泥页岩人造岩心制备方法，包括以下步骤：
(1)将现场取回来的地质碎岩心表面进行预处理，去除掉表面的泥浆；
(2)用钢锯切割成1×1×1cm的小方块，切割过程中不使用任何冷却液，目的为了防止流体进入岩石内部改变其内部结构；
(3)将切割好的小方块表面进行打磨至表面平整；
(4)将打磨好的小方块放入内径25.4mm的PVC塑料管中，周围注入抗高温环氧树脂胶，得到岩心柱；
(5)将浇筑好的岩心柱放入烘箱，塑料管上端压一铁质重物，100℃固化1.5小时后移除重物，继续在100℃固化25小时；
(6)脱模后用钢锯切去固化好的岩心柱两端多余部分，剩下6mm的圆盘薄片为压力传递实验岩心；
(7)制作好的岩心，放入一个密封容器，保存待用，防止岩心因吸潮等发生物性改变。
在本实施例中，步骤(4)所述的抗高温环氧树脂胶为HYY-116环氧树脂AB胶。HYY-116环氧树脂AB胶是一种需要高温固化的双组份胶粘剂，AB组分比例为1:1。其具有以下特点：阻燃、耐温性好、固化后耐水、有一定的胶接强度和密封作用，其工作温度从-40℃～360℃，短时可达380℃。
利用本实施例的方法制备的泥页岩人造岩心，可用于高温150℃压力传递实验。
以上对本发明所提供的一种用于压力传递实验的泥页岩人造岩心制备方法及应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于压力传递实验的泥页岩人造岩心的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将现场取回的地质碎岩心或地层塌块的表面进行预处理，去除表面的泥浆；
步骤二：用钢锯将地质碎岩心或地层塌块切割成1×1×1cm的小方块，切割过程中不使用任何冷却液；
步骤三：将切割好的小方块打磨至表面平整；
步骤四：将打磨好的小方块放入内径25.4mm的PVC塑料管中，将抗高温环氧树脂胶混调均匀并注入PVC塑料管中，保持岩心小方块居中，得到岩心柱；
步骤五：将岩心柱放入烘箱，PVC塑料管上端压一铁质重物，在80-120℃条件下固化24-28小时。
步骤六：脱模后用钢锯切去固化好的岩心柱两端多余部分，保留4-7mm厚的圆盘薄片为压力传递实验岩心；
步骤七：将压力传递实验岩心,放入一个密封容器保存待用，防止岩心因吸潮等发生物性改变。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的抗高温环氧树脂胶为JL-5202双组份耐高温AB胶，A、B两组分比例为2:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的抗高温环氧树脂胶为HYY-116环氧树脂AB胶,A、B两组分比例为1:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤五中的固化温度为90-100℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤六中圆盘薄片的厚度为6mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，固化1-2小时后移除重物，继续固化23-26小时。
7.权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备得到的泥页岩人造岩心用于150℃压力传递实验的用途。
CN201710113040.0A 2017-02-28 2017-02-28 一种泥页岩人造岩心制备方法及应用 Pending CN106908292A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710113040.0A CN106908292A (zh) 2017-02-28 2017-02-28 一种泥页岩人造岩心制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710113040.0A CN106908292A (zh) 2017-02-28 2017-02-28 一种泥页岩人造岩心制备方法及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106908292A true CN106908292A (zh) 2017-06-30

Family

ID=59208954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710113040.0A Pending CN106908292A (zh) 2017-02-28 2017-02-28 一种泥页岩人造岩心制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106908292A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111781051A (zh) * 2020-07-09 2020-10-16 中国石油大学(北京) 基于岩性和渗透率控制的人造砂砾岩岩心及其制备方法和应用
CN114047082A (zh) * 2021-11-02 2022-02-15 太原理工大学 非均匀地应力固井水泥环与地层界面剪切强度测试方法
CN114323832A (zh) * 2021-11-25 2022-04-12 中海石油(中国)有限公司 变质岩岩心制作方法
CN114427999A (zh) * 2020-10-12 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种高温高压摩阻测试仪泥页岩岩样及其制备方法和应用
CN114427999B (zh) * 2020-10-12 2024-06-07 中国石油化工股份有限公司 一种高温高压摩阻测试仪泥页岩岩样及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628761A (zh) * 2012-04-10 2012-08-08 东北石油大学 一种人造长岩心及其制备方法
CN103868772A (zh) * 2014-03-18 2014-06-18 东北石油大学 一种用于岩石可钻性测试的人造岩心制备方法
CN104326708A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 杜江民 一种页岩储层人造岩心及其制备方法
CN104634637A (zh) * 2015-03-03 2015-05-20 中国科学院武汉岩土力学研究所 包含天然岩石的人造岩心、其制造方法及其成型模具

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628761A (zh) * 2012-04-10 2012-08-08 东北石油大学 一种人造长岩心及其制备方法
CN103868772A (zh) * 2014-03-18 2014-06-18 东北石油大学 一种用于岩石可钻性测试的人造岩心制备方法
CN104326708A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 杜江民 一种页岩储层人造岩心及其制备方法
CN104634637A (zh) * 2015-03-03 2015-05-20 中国科学院武汉岩土力学研究所 包含天然岩石的人造岩心、其制造方法及其成型模具

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEECHUANGG_: "双组份环氧树脂胶", 《HTTPS://WENKU.BAIDU.COM/VIEW/37E3D51B1EB91A37F0115C1C.HTML》 *
深圳市合易友胶粘制品有限公司: "深圳合易友环氧树脂AB胶水，低气味耐高温环氧树脂AB胶水", 《HTTPS://WWW.CHINA.CN/TEZHONGJIAO/3673878512.HTML》 *
王增林 等: "《国内外石油技术进展》", 31 August 2005 *
田红 等: "《高温作用后岩石物理力学特性》", 31 December 2016 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111781051A (zh) * 2020-07-09 2020-10-16 中国石油大学(北京) 基于岩性和渗透率控制的人造砂砾岩岩心及其制备方法和应用
CN114427999A (zh) * 2020-10-12 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种高温高压摩阻测试仪泥页岩岩样及其制备方法和应用
CN114427999B (zh) * 2020-10-12 2024-06-07 中国石油化工股份有限公司 一种高温高压摩阻测试仪泥页岩岩样及其制备方法和应用
CN114047082A (zh) * 2021-11-02 2022-02-15 太原理工大学 非均匀地应力固井水泥环与地层界面剪切强度测试方法
CN114323832A (zh) * 2021-11-25 2022-04-12 中海石油(中国)有限公司 变质岩岩心制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bol et al. Borehole stability in shales
CA2519039C (en) Method for controlling water influx into wellbores by blocking high permeability channels
Jia et al. Development of a highly elastic composite gel through novel intercalated crosslinking method for wellbore temporary plugging in high-temperature reservoirs
Du et al. A novel fluid for use in oil and gas well construction to prevent the oil and gas leak from the wellbore
Sun et al. Combining preformed particle gel and low salinity waterflooding to improve conformance control in fractured reservoirs
Elsharafi et al. Experimental work to determine the effect of load pressure on the gel pack permeability of strong and weak preformed particle gels
CN106908292A (zh) 一种泥页岩人造岩心制备方法及应用
Shahvali et al. Cement design for underground gas storage well completion
Zheng et al. Anti-collapse mechanism of CBM fuzzy-ball drilling fluid
Bai et al. Effects of fracture and matrix on propagation behavior and water shut-off performance of a polymer gel
Yan et al. Wellbore instability induced by the coupling of high-pH fluid–shale reaction and fracture surface sliding in shale gas wells: Experimental and field studies
Lavrov et al. Impact of voids on mechanical stability of well cement
Thirumakal et al. Comparison of mechanical behaviour of geopolymer and OPC-based well cement cured in saline water
Fomenkov et al. Using Thixotropic Cement Slurry for Lost Circulation Control: Case History, Volga-Urals Region
Gao et al. Quantitative evaluation of the plugging effect of the gel particle system flooding agent using NMR technique
Radonjic et al. Experimental evaluation of wellbore cement-formation shear bond strength in presence of drilling fluid contamination
Zhang et al. Experimental study on the mechanical and permeability behaviors of limestone under hydro-mechanical-coupled conditions
Kang et al. Comprehensive prediction of dynamic fracture width for formation damage control in fractured tight gas reservoir
CN105934493A (zh) 包含浮石的井漏处理流体和相关方法
Wu et al. Sealant technologies for remediating cement-related oil and gas well leakage
Chang Laboratory analysis of liquid injection method on hydraulic fracturing initiation and propagation in deep shale formation
Vipulanandan et al. Behavior of nano calcium carbonate modified smart cement contaminated with oil based drilling mud
Lai et al. A new water-absorbent resin for lost circulation control
Cui et al. Study of effects of downhole conditions on the setting time and compressive strength of MOS settable system by orthogonal experimental design
Jiang et al. Magnesium oxysulfate cement as a fast curing agent in drilling fluids to solve the severe loss

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170630