CN107144452A - 一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油勘探开发领域，特别涉及一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法。该方法包括如下步骤：取馆陶组浅层疏松砂岩并用球磨机研磨成粉末，然后用标准检验筛筛分出不同粒径的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀；配制粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入丙酮；配制乳化油；将混合均匀的砂样、添加丙酮的粘结剂、乳化油混合并搅拌均匀至无较大颗粒后装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加压力压制成型，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心。有益效果：工艺简单，成本较低，保证所用岩石组分与天然岩心一致，所制备岩心的孔隙结构更接近真实岩心，孔隙结构呈明显双峰特征，制备过程中所用压力较小。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探开发领域，特别涉及一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法。
背景技术
储集层的流体饱和度与物性参数，是计算油气储量、分析开发动态以及提高最终采收率等不可缺少的参数，在油气田勘探与开发中具有十分重要的作用。进入20世纪90年代以来，随着浅层疏松砂岩稠油资源的大规模开发，浅层疏松砂岩储集层岩心不成形，常规方法难以准确测定其流体饱和度与物性参数。获取准确的储集层物性参数和流体饱和度，迫切需要通过浅层疏松含油人造砂岩岩心开展相关的研究工作以获取准确的储量评价参数，为我国浅层油气藏的勘探与开发提供一定的地质依据，对于油田油气储量的准确评价以及油气田开发有着重要的实际意义。
现有的人造岩心制备方法多采用石英砂或者河砂作为实验原料，但单一石英砂与真实岩心的成分及孔隙结构相差甚远，河砂虽在一定程度上接近真实岩心的成分，但毕竟未经压实和成岩过程中的流体溶蚀等作用，与真实岩心尚有较大差距。现有技术往往通过先制备人造岩心再注入乳化油来研究含油饱和度，但该方法对油品黏度、凝固点等都有较高要求，且工艺复杂，成本较高，试验周期较长。部分人造岩心制备方法采用直接压制，不添加任何粘结剂，虽在一定程度上避免了粘结剂对岩石物性的影响，但是岩心强度偏低，制备压力偏大。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，它具有工艺简单，成本较低，所用压力较小的优点，其采用的技术方案如下：
一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，包括如下步骤：
(1)取馆陶组浅层疏松砂岩并用球磨机研磨成粉末，然后用标准检验筛筛分出不同粒径的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀；
(2)配制粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入丙酮；
(3)配制乳化油；
(4)将步骤(1)中混合均匀的砂样、步骤(2)中添加丙酮的粘结剂、步骤(3)中的乳化油混合并搅拌均匀至无较大颗粒；
(5)将步骤(4)制备的混合物装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加压力压制成型，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心。
优选的，步骤(1)中所用的标准检验筛依次为20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目，称取的粒径为20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂样的质量百分比分别为0.46％、5.12％、37.55％、27.16％、16.43％、8.10％、2.24％、2.94％。
优选的，所述粘结剂包括EP固化剂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯，所述EP固化剂为65g～85g，所述环氧树脂为65g～85g，所述邻苯二甲酸二丁酯为30g～35g，丙酮为40g～55g，所述EP固化剂和环氧树脂的质量比为1:1。
优选的，所述乳化油包括地层水、原油、乳化剂OP-10、异丙醇，其中，地层水和原油的体积比为2：3，乳化剂OP-10和异丙醇的质量比为3:1，每100ml地层水和原油的混合物中加入3g乳化剂OP-10和1g异丙醇。
优选的，步骤(4)中的搅拌时间≥60min，较大颗粒的粒径≤4mm。
优选的，步骤(5)中施加的压力为10～12MPa，压制时间为20～22小时。
本发明具有如下优点：
(1)乳化油的加入使得岩心在成型时已是含油岩心，避免了岩心成型后再注油的复杂工艺，既简化了加工工艺又降低了成本；
(2)采用真实地层砂样，保证所用岩石组分与天然岩心一致，使得所制备岩心可用于特定流体作用下的岩石物性测试和含油饱和度测试，能够保证所获取的储量评价参数准确可靠；
(3)乳化油中含有地层水，地层水中含有的Mg2+、Ca2+、Na+、K+、HCO3 -、CO3 2-、Cl-等离子以及不同种类的微生物会对岩石进行溶蚀作用，使得所制备岩心的孔隙结构更接近真实岩心，孔隙结构呈明显双峰特征；
(4)乳化油中含有的地层水能明显改善所制备岩心的孔喉结构，使其与真实岩心更加接近；
(5)通过调节粘结剂、丙酮、压力，压制时间和乳化油的量来调节所制备岩心的孔隙性及含油饱和度，相关工程技术人员可以此为基础制备所需孔隙性及含油饱和度的含油人造岩心；
(6)制备过程中所用压力较小，压制周期较短，便于推广使用，所制备的岩心既有与天然岩心一致的岩石组分又具有一定的力学强度，能更好地满足岩石理化特性测试要求。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
(1)取胜利油田桩13井1096.65～1097.65米深度段的馆陶组疏松砂样并用球磨机研磨成粉末，然后依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的标准检验筛筛分出粒径分别为20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀，称取的各粒径砂样的质量和质量百分比见表1；
表1各粒径砂样的质量和质量百分比
| 粒径 | 质量 | 质量百分比 |
| 20目以下 | 9.2g | 0.46％ |
| 20目～40目 | 102.4g | 5.12％ |
| 40目～48目 | 751.0g | 37.55％ |
| 48目～60目 | 543.2g | 27.16％ |
| 60目～80目 | 328.6g | 16.43％ |
| 80目～150目 | 162.0g | 8.10％ |
| 150目～200目 | 44.8g | 2.24％ |
| 200目以上 | 58.8g | 2.94％ |
(2)将70g EP固化剂、70g环氧树脂、35g邻苯二甲酸二丁酯混合配制成粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入45g丙酮；
(3)依次加入80ml地层水、120ml原油、6g乳化剂OP-10、2g异丙醇，搅拌使其混合均匀，形成均一稳定的乳化油；
(4)将步骤(1)中混合均匀的砂样、步骤(2)中添加丙酮的粘结剂、步骤(3)中的乳化油混合，搅拌60min，较大颗粒的粒径≤4mm；
(5)将步骤(4)制备的混合物装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加10MPa压力压制22小时，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心；
(6)敲取一定样品，通过封蜡法测其孔隙度为10.88％，通过干馏法测其含油饱和度为64.01％。
实施例二：
(1)取胜利油田桩13井1096.65～1097.65米深度段的馆陶组疏松砂样并用球磨机研磨成粉末，然后依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的标准检验筛筛分出粒径分别为20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀，称取的各粒径砂样的质量和质量百分比见表1；
(2)将75g EP固化剂、75g环氧树脂、30g邻苯二甲酸二丁酯混合配制成粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入50g丙酮；
(3)依次加入40ml地层水、60ml原油、3g乳化剂OP-10、1g异丙醇，搅拌使其混合均匀，形成均一稳定的乳化油；
(4)将步骤(1)中混合均匀的砂样、步骤(2)中添加丙酮的粘结剂、步骤(3)中的乳化油混合，搅拌60min，较大颗粒的粒径≤4mm；
(5)将步骤(4)制备的混合物装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加10MPa压力压制22小时，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心；
(6)敲取一定样品，通过封蜡法测其孔隙度为21.08％，通过干馏法测其含油饱和度为27.74％。
实施例三：
(1)取胜利油田桩13井1096.65～1097.65米深度段的馆陶组疏松砂样并用球磨机研磨成粉末，然后依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的标准检验筛筛分出粒径分别为20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀，称取的各粒径砂样的质量和质量百分比见表1；
(2)将85g EP固化剂、85g环氧树脂、35g邻苯二甲酸二丁酯混合配制成粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入55g丙酮；
(3)依次加入20ml地层水、30ml原油、1.5g乳化剂OP-10、0.5g异丙醇，搅拌使其混合均匀，形成均一稳定的乳化油；
(4)将步骤(1)中混合均匀的砂样、步骤(2)中添加丙酮的粘结剂、步骤(3)中的乳化油混合，搅拌70min，较大颗粒的粒径≤4mm；
(5)将步骤(4)制备的混合物装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加12MPa压力压制22小时，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心；
(6)敲取一定样品，通过封蜡法测其孔隙度为30.70％，通过干馏法测其含油饱和度为24.12％。
实施例四：
(1)取胜利油田桩13井1096.65～1097.65米深度段的馆陶组疏松砂样并用球磨机研磨成粉末，然后依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的标准检验筛筛分出粒径分别为20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀，称取的各粒径砂样的质量和质量百分比见表1；
(2)将65g EP固化剂、65g环氧树脂、30g邻苯二甲酸二丁酯混合配置成粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入40g丙酮；
(3)依次加入90ml地层水、135ml原油、6.75g乳化剂OP-10、2.25g异丙醇，搅拌使其混合均匀，形成均一稳定的乳化油；
(4)将步骤(1)中混合均匀的砂样、步骤(2)中添加丙酮的粘结剂、步骤(3)中的乳化油混合，搅拌65min，较大颗粒的粒径≤4mm；
(5)将步骤(4)制备的混合物装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加12MPa压力压制20小时，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心；
(6)敲取一定样品，通过封蜡法测其孔隙度为39.28％，通过干馏法测其含油饱和度为25.20％。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)取馆陶组浅层疏松砂岩并用球磨机研磨成粉末，然后用标准检验筛筛分出不同粒径的砂样，再称取不同粒径的砂样并混合均匀；
(2)配制粘结剂，搅拌使其混合均匀后再加入丙酮；
(3)配制乳化油；
(4)将步骤(1)中混合均匀的砂样、步骤(2)中添加丙酮的粘结剂、步骤(3)中的乳化油混合并搅拌均匀至无较大颗粒。
(5)将步骤(4)制备的混合物装入岩心制备模具，通过液压千斤顶施加压力压制成型，再用锡箔纸密封，置于阴凉处自然风干，得到含油人造砂岩岩心。
2.根据权利要求1所述的一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用的标准检验筛依次为20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目，称取的粒径为20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂样的质量百分比分别为0.46％、5.12％、37.55％、27.16％、16.43％、8.10％、2.24％、2.94％。
3.根据权利要求1所述的一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，其特征在于：所述粘结剂包括EP固化剂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯，所述EP固化剂为65g～85g，所述环氧树脂为65g～85g，所述邻苯二甲酸二丁酯为30g～35g，丙酮为40g～55g，所述EP固化剂和环氧树脂的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，其特征在于：所述乳化油包括地层水、原油、乳化剂OP-10、异丙醇，其中，地层水和原油的体积比为2：3，乳化剂OP-10和异丙醇的质量比为3:1，每100ml地层水和原油的混合物中加入3g乳化剂OP-10和1g异丙醇。
5.根据权利要求1所述的一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，其特征在于：步骤(4)中的搅拌时间≥60min，较大颗粒的粒径≤4mm。
6.根据权利要求1所述的一种馆陶组浅层疏松含油人造砂岩岩心的制备方法，其特征在于：步骤(4)中施加的压力为10～12MPa，压制时间为20～22小时。
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