CN108956224A - 一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置 - Google Patents
一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108956224A CN108956224A CN201810539386.1A CN201810539386A CN108956224A CN 108956224 A CN108956224 A CN 108956224A CN 201810539386 A CN201810539386 A CN 201810539386A CN 108956224 A CN108956224 A CN 108956224A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- core
- artificial core
- parts
- artificial
- epoxy resin
- 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
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
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)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置，属于石油地质勘探技术领域，通过添加邻苯二甲酸二丁酯和乙二胺，能够保证人造岩心获得良好的表面润湿性能，与天然岩心的表面性质更加接近；而且采用金属铝箔片和无机盐颗粒能够定量控制人造岩心的裂缝、微米级别孔隙和纳米级溶洞，获取的人造岩心与天然岩心具有很好的相似性，可满足石油地质研究中岩心声波、渗流、导电等物理性质的模拟与测试，克服现有的人造岩心存在的缺陷，控制人造岩心的孔隙率，提高人造岩心中的纳米级孔隙数量，更好的模拟天然岩心，从而更加适用于石油地质勘探，可以提高模拟获取的石油地质勘探结果的准确度，为油气勘探开发提供实验支撑。
Description
技术领域
本发明涉及石油地质勘探技术领域，尤其涉及一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置。
背景技术
“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。地质勘探是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。
岩心是油、气田勘探和开发过程中，按地质设计的地层层位和深度， 向井内下入取心工具，钻取出的岩石样品，是了解地下油层及所含流体特征 最直观、最实际的资料。天然岩心通过井壁取心和钻井取心两种方式获得， 通常以后者为主。在油田范围内必须选择适量的井，对有关油、气层位， 钻取一定数量的岩心，通过观察、分析和研究，可以获得地层的各种特性。 但是由于地层情况复杂、研究需要岩心样品较多，钻取成本较高，因此对 于一般的参数往往通过对人造岩心进行研究获得，通过人造岩心物理模型 实验探索开发规律，用天然岩心来验证规律是否正确，大量节省成本。
实验测试是研究多重孔隙结构岩石物理性质的最直接方法。采用真实岩心进行声波速度、渗透率、电导率等物理测试能相对真实地反映地下油气储层的性质，但多重孔隙结构岩石表现出很强的非均质性、各向异性和多尺度性，很难获取具有代表性的天然岩心。此外，地下取心成本高，取心质量不易保证；实验重复性较差，真实岩心的孔隙结构千差万别，不利于进行单因素分析研究，导致实验研究效率低、周期长。因此，真实岩心的实验数据多用于理想模型和经验公式的验证与校正。
目前用于石油地质勘探的人造岩心主要包括石英砂环氧树脂胶结、石英砂充填、石英砂磷酸铝胶结等三种。其中，石英砂环氧树脂胶结制作方法是通过胶结剂将石英砂与环氧树脂进行胶结再进行加压加温来制作岩心。所述石英砂或玻璃球充填制作方法是通过将石英砂或者玻璃球填入模具中来模拟岩心。石英砂磷酸铝烧结制作方法是通过将石英砂与磷酸铝烧制加工进行制作岩心。其中，石英砂环氧树脂胶结模型是应用最广泛的。
上述传统的方法多用于石油地质勘探中常规储层的物理模拟，它们通过用不同粒径的石英砂按一定比例配制成基准砂，控制人造岩心的内部孔隙，使得人造岩心内部孔隙的孔径可以达到微米级别。但是由于地下岩石属于多孔介质，除常规粒间的微米级别孔隙外还常发育有裂隙，纳米级孔隙。因此，目前的人工岩心由于孔隙度、硬度控制不适宜，造成与天然岩心存在较大出入，不能最接近的模拟天然岩心进行试验，对通过模拟获取的石油地质勘探结果造成一定影响，。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置，旨在克服现有的人造岩心存在的缺陷，控制人造岩心的孔隙率，提高人造岩心中的纳米级孔隙数量，以能制作出内部含孔隙达到纳米级别且含裂隙的人造岩心，更好的模拟天然岩心，从而更加适用于石油地质勘探，可以提高模拟获取的石油地质勘探结果的准确度。
一方面，本发明提供一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法，所述方法包括：
按照预设比例准备与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷；
制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种；
按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌之后加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂；
在所述环氧树脂系胶结剂开始固化之前，按照重量份将5~20份的所述天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入所述环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中；
若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料；
待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加压力静置一段时间，待环氧树脂系胶结剂固化完成后，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
可选的，所述矿物包括重量份5~15份黏土矿物、2~5份硅质矿物和3~9份的钙质矿物。
可选的，所述环氧树脂包括环氧值为0.3~0.4的环氧树脂15%~30%和环氧值为0.4~0.5的环氧树脂10%~20%；所述石英砂包括粒径为50~80目的石英砂2%~10%、粒径为80~150目的石英砂5%~15%、粒径为150~220目的石英砂10%~15%、粒径为220目以上的石英砂8%~12%。
可选的，所述制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种，具体为：
制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种，如果需要模拟的天然岩心含有裂隙，根据裂隙的平均尺寸和平均纵横比，加工制备相同尺寸和相同厚度的金属铝箔片，并根据实际要模拟的裂隙密度确定所需金属铝箔片的数量，其中，金属铝箔片的尺寸为金属铝箔片上任意两点之间的最大长度，金属铝箔片的厚度与其尺寸之间的比值等于裂隙的纵横比；
如果需要模拟的天然岩心含有溶洞，根据溶洞的平均尺寸和数量，筛选相同数量的无机盐颗粒。
可选的，所述若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料，具体为：
若待模拟的天然岩心中含有裂隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的嵌入所述金属铝箔片；
若待模拟的天然岩心中含有溶洞，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入所述无机盐颗粒。
可选的，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心，具体为：
如果制备的人造岩心中含有无机盐颗粒，则先采用蒸馏水对人造岩心进行浸泡，待无机盐颗粒完全溶解之后，停止浸泡以在所述人造岩心中形成溶洞；
如果人造岩心中含有金属铝箔片，则采用酸碱溶液对所述人造岩心进行浸泡，金属铝箔片与酸碱溶液完全反应溶解之后，停止浸泡以在所述人造岩心中形成裂隙；
最后经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
可选的，待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加的静压力为3~7MPa。
另一方面，本发明还提供一种用于石油地质勘探的人造岩心制备装置，所述装置包括：
预备模块，用于按照预设比例准备与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷；
第一制备模块，用于制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种；
第二制备模块，用于按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌之后加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂；
混合模块，用于在所述环氧树脂系胶结剂开始固化之前，按照重量份将5~20份的所述天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入所述环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中；
添加模块，用于若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料；
后处理模块，用于待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加压力静置一段时间，待环氧树脂系胶结剂固化完成后，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
可选的，所述矿物包括重量份5~15份黏土矿物、2~5份硅质矿物和3~9份的钙质矿物。
可选的，所述环氧树脂包括环氧值为0.3~0.4的环氧树脂15%~30%和环氧值为0.4~0.5的环氧树脂10%~20%；所述石英砂包括粒径为50~80目的石英砂2%~10%、粒径为80~150目的石英砂5%~15%、粒径为150~220目的石英砂10%~15%、粒径为220目以上的石英砂8%~12%。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供了一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法，在胶结剂将石英砂与环氧树脂进行胶结过程中，随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料其中，用于模拟孔隙的材料包括金属铝箔片和无机盐颗粒，再进行加压固化后，通过酸或碱浸泡岩心，形成裂隙和溶洞，最后将人造岩心用蒸馏水冲洗，干燥。本发明通过添加邻苯二甲酸二丁酯和乙二胺，能够保证人造岩心获得良好的表面润湿性能，与天然岩心的表面性质更加接近；而且本发明方法采用金属铝箔片和无机盐颗粒能够定量控制人造岩心的裂缝、微米级别孔隙和纳米级溶洞，获取的人造岩心与天然岩心具有很好的相似性，可满足石油地质研究中岩心声波、渗流、导电等物理性质的模拟与测试，克服现有的人造岩心存在的缺陷，控制人造岩心的孔隙率，提高人造岩心中的纳米级孔隙数量，以能制作出内部含孔隙达到纳米级别且含裂隙的人造岩心，更好的模拟天然岩心，从而更加适用于石油地质勘探，可以提高模拟获取的石油地质勘探结果的准确度，为油气勘探开发提供实验支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面将参考图1~图2所示，对本发明实施例的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置进行详细说明。
参考图1所示，本发明实施例的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法，包括：
步骤110：按照预设比例准备与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷。
按照预设的重量份数比例，从市场上购买与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷等，其中，购买的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷的重量份数可以分别为5~20份、30~50份、30~60份、8~30份、10~14份，本发明实施例对此不做限定。
根据需要模拟的天然岩心的岩性、矿物组成和粒径分布，筛选对应岩性和粒径的岩屑：选择矿物组成较纯净的天然砂岩或碳酸盐岩(块状或岩屑均可)，通过机械破碎、研磨获得岩屑颗粒，采用不同粒径的筛网筛选出不同粒径分布范围的岩屑颗粒，以供后续使用。
进一步的，示例的，矿物包括重量份5~15份黏土矿物、2~5份硅质矿物和3~9份的钙质矿物。环氧树脂包括环氧值为0.3~0.4的环氧树脂15%~30%和环氧值为0.4~0.5的环氧树脂10%~20%；所述石英砂包括粒径为50~80目的石英砂2%~10%、粒径为80~150目的石英砂5%~15%、粒径为150~220目的石英砂10%~15%、粒径为220目以上的石英砂8%~12%。
步骤120：制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种。
具体的，制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种，如果需要模拟的天然岩心含有裂隙，根据裂隙的平均尺寸和平均纵横比，加工制备相同尺寸和相同厚度的金属铝箔片，并根据实际要模拟的裂隙密度确定所需金属铝箔片的数量，其中，金属铝箔片的尺寸为金属铝箔片上任意两点之间的最大长度，金属铝箔片的厚度与其尺寸之间的比值等于裂隙的纵横比；如果需要模拟的天然岩心含有溶洞，根据溶洞的平均尺寸和数量，筛选相同数量的无机盐颗粒。
示例的，孔隙纵横比(AR)是指孔隙短轴与长轴的长度之比，是描述孔隙形状的重要参数。选取厚度为0.02mm的金属铝箔纸，采用不同直径的打孔器，将铝箔纸加工成直径为3mm，6mm，8mm的金属铝箔片，对应的纵横比为0.0067，0.0033，0.0025。
步骤130：按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌之后加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂。
具体的，按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌半个小时之后，再加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂。
步骤140：在所述环氧树脂系胶结剂开始固化之前，按照重量份将5~20份的所述天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入所述环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中。
具体的，在环氧树脂系胶结剂开始固化之前，一边搅拌一边按照重量份将5~20份的天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中。
步骤150：若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料。
具体的，若待模拟的天然岩心中含有裂隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的嵌入金属铝箔片；若待模拟的天然岩心中含有溶洞，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入无机盐颗粒。示例的，在此过程中，用镊子夹取金属铝箔片逐一随机嵌入混合物中。
步骤160：待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加压力静置一段时间，待环氧树脂系胶结剂固化完成后，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
具体的，如果制备的人造岩心中含有无机盐颗粒，则先采用蒸馏水对人造岩心进行浸泡，待无机盐颗粒完全溶解之后，停止浸泡以在所述人造岩心中形成溶洞；如果人造岩心中含有金属铝箔片，则采用酸碱溶液对人造岩心进行浸泡，金属铝箔片与酸碱溶液完全反应溶解之后，停止浸泡以在所述人造岩心中形成裂隙；最后经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
其中，如果人造岩心中含有金属铝箔片，具体的采用强碱溶液对人造岩心进行浸泡，金属铝箔片与强碱溶液完全反应溶解之后，停止浸泡，由于金属铝箔片后形成缝隙，可以在人造岩心中形成裂隙。
本发明提供了一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法，在胶结剂将石英砂与环氧树脂进行胶结过程中，随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料其中，用于模拟孔隙的材料包括金属铝箔片和无机盐颗粒，再进行加压固化后，通过酸或碱浸泡岩心，形成裂隙和溶洞，最后将人造岩心用蒸馏水冲洗，干燥。本发明通过添加邻苯二甲酸二丁酯和乙二胺，能够保证人造岩心获得良好的表面润湿性能，与天然岩心的表面性质更加接近；而且本发明方法采用金属铝箔片和无机盐颗粒能够定量控制人造岩心的裂缝、微米级别孔隙和纳米级溶洞，获取的人造岩心与天然岩心具有很好的相似性，可满足石油地质研究中岩心声波、渗流、导电等物理性质的模拟与测试，克服现有的人造岩心存在的缺陷，控制人造岩心的孔隙率，提高人造岩心中的纳米级孔隙数量，以能制作出内部含孔隙达到纳米级别且含裂隙的人造岩心，更好的模拟天然岩心，从而更加适用于石油地质勘探，可以提高模拟获取的石油地质勘探结果的准确度，为油气勘探开发提供实验支撑。
图2为本发明实施例提供的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备装置，参考图2所示，该人造岩心制备装置包括：
预备模块201，用于按照预设比例准备与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷；
第一制备模块202，用于制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种；
第二制备模块203，用于按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌之后加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂；
混合模块204，用于在所述环氧树脂系胶结剂开始固化之前，按照重量份将5~20份的所述天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入所述环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中；
添加模块205，用于若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料；
后处理模块206，用于待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加压力静置一段时间，待环氧树脂系胶结剂固化完成后，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
需要说明的是：上述实施例提供的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备装置在进行人造岩心制备时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的一种用于石油地质勘探的人造岩心制备装置与一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
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 (10)
1.一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法，其特征在于，所述方法包括：
按照预设比例准备与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷；
制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种；
按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌之后加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂；
在所述环氧树脂系胶结剂开始固化之前，按照重量份将5~20份的所述天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入所述环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中；
若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料；
待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加压力静置一段时间，待环氧树脂系胶结剂固化完成后，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矿物包括重量份5~15份黏土矿物、2~5份硅质矿物和3~9份的钙质矿物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂包括环氧值为0.3~0.4的环氧树脂15%~30%和环氧值为0.4~0.5的环氧树脂10%~20%；所述石英砂包括粒径为50~80目的石英砂2%~10%、粒径为80~150目的石英砂5%~15%、粒径为150~220目的石英砂10%~15%、粒径为220目以上的石英砂8%~12%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种，具体为：
制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种，如果需要模拟的天然岩心含有裂隙，根据裂隙的平均尺寸和平均纵横比，加工制备相同尺寸和相同厚度的金属铝箔片，并根据实际要模拟的裂隙密度确定所需金属铝箔片的数量，其中，金属铝箔片的尺寸为金属铝箔片上任意两点之间的最大长度，金属铝箔片的厚度与其尺寸之间的比值等于裂隙的纵横比；
如果需要模拟的天然岩心含有溶洞，根据溶洞的平均尺寸和数量，筛选相同数量的无机盐颗粒。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料，具体为：
若待模拟的天然岩心中含有裂隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的嵌入所述金属铝箔片；
若待模拟的天然岩心中含有溶洞，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入所述无机盐颗粒。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心，具体为：
如果制备的人造岩心中含有无机盐颗粒，则先采用蒸馏水对人造岩心进行浸泡，待无机盐颗粒完全溶解之后，停止浸泡以在所述人造岩心中形成溶洞；
如果人造岩心中含有金属铝箔片，则采用酸碱溶液对所述人造岩心进行浸泡，金属铝箔片与酸碱溶液完全反应溶解之后，停止浸泡以在所述人造岩心中形成裂隙；
最后经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加的静压力为3~7MPa。
8.一种用于石油地质勘探的人造岩心制备装置，其特征在于，所述装置包括：
预备模块，用于按照预设比例准备与待模拟的天然岩心相对应的天然岩心岩屑、环氧树脂、石英砂、矿物和聚二硅氧烷；
第一制备模块，用于制备人造岩心中用于模拟孔隙的材料，其中，所述孔隙包括裂隙和溶洞中的至少一种；
第二制备模块，用于按照重量份将30~50份环氧树脂、10份邻苯二甲酸二丁酯和4份乙二胺相互混合之后倒入烧杯中，充分搅拌之后加入15份丙酮，并再次充分搅拌，静置5小时之后，得到环氧树脂系胶结剂；
混合模块，用于在所述环氧树脂系胶结剂开始固化之前，按照重量份将5~20份的所述天然岩心岩屑、30~60份的石英砂和8~30份的矿物在抽真空装置中加入所述环氧树脂系胶结剂中，并搅拌均匀，其中搅拌速度为1000~1400转/min，取最终混合物加入人造岩心模具中；
添加模块，用于若待模拟的天然岩心含有孔隙，则在向人造岩心模具中添加混合物时，同时随机、均匀的加入用于模拟孔隙的材料；
后处理模块，用于待混合物全部加入人造岩心模具之后，施加压力静置一段时间，待环氧树脂系胶结剂固化完成后，拆除人造岩心模具之后，采用蒸馏水淋滤或浸泡之后，经再干燥获得用于石油地质勘探的人造岩心。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述矿物包括重量份5~15份黏土矿物、2~5份硅质矿物和3~9份的钙质矿物。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述环氧树脂包括环氧值为0.3~0.4的环氧树脂15%~30%和环氧值为0.4~0.5的环氧树脂10%~20%；所述石英砂包括粒径为50~80目的石英砂2%~10%、粒径为80~150目的石英砂5%~15%、粒径为150~220目的石英砂10%~15%、粒径为220目以上的石英砂8%~12%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810539386.1A CN108956224A (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810539386.1A CN108956224A (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108956224A true CN108956224A (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=64492131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810539386.1A Pending CN108956224A (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108956224A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320076A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-11 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种发育次生孔隙的人造碳酸盐岩岩心及其制备方法 |
| 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 |
| CN112345324A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-09 | 东北石油大学 | 一种岩心中天然裂缝的制备方法 |
| CN112857935A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-28 | 上海大学 | 一种大级差非均质无磁岩心的制备方法 |
| CN113029846A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-25 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种基于地层润湿性的压裂液返排性能评价方法 |
| CN113702147A (zh) * | 2020-05-20 | 2021-11-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩心制作方法 |
| US11192824B1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-12-07 | China University Of Petroleum (Beijing) | Artificial sandstone and/or conglomerate core based on lithology and pore structure control and preparation method and application thereof |
| CN114199647A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 四川大学 | 岩体原位应力固化方法及固化系统 |
| CN114486417A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高保真非均质砾岩人造岩心及其制作方法 |
| CN114935486A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-08-23 | 陕西科技大学 | 一种基于玉米秸秆芯的非均质岩心材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-05-30 CN CN201810539386.1A patent/CN108956224A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320076A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-11 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种发育次生孔隙的人造碳酸盐岩岩心及其制备方法 |
| CN113702147A (zh) * | 2020-05-20 | 2021-11-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩心制作方法 |
| 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 |
| US11136265B1 (en) | 2020-07-09 | 2021-10-05 | China University Of Petroleum (Beijing) | Artificial sandstone and/or conglomerate core based on lithology and permeability control and preparation method and application thereof |
| US11192824B1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-12-07 | China University Of Petroleum (Beijing) | Artificial sandstone and/or conglomerate core based on lithology and pore structure control and preparation method and application thereof |
| CN112345324A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-09 | 东北石油大学 | 一种岩心中天然裂缝的制备方法 |
| CN112857935A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-28 | 上海大学 | 一种大级差非均质无磁岩心的制备方法 |
| CN113029846A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-25 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种基于地层润湿性的压裂液返排性能评价方法 |
| CN114199647A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 四川大学 | 岩体原位应力固化方法及固化系统 |
| CN114486417A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高保真非均质砾岩人造岩心及其制作方法 |
| CN114935486A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-08-23 | 陕西科技大学 | 一种基于玉米秸秆芯的非均质岩心材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108956224A (zh) | 一种用于石油地质勘探的人造岩心制备方法和装置 | |
| CN102053026B (zh) | 碳酸盐岩缝洞型油藏物理模型的制作材料和方法 | |
| US9121808B2 (en) | Procedure for the determination of effective and total porosity of carbonated sedimentary rocks, and morphology characterization of their micro and nanopores | |
| Baomin et al. | Classification and characteristics of karst reservoirs in China and related theories | |
| Mindong et al. | Characteristics and controlling factors of beach-controlled karst reservoirs in Cambrian Longwangmiao Formation, Moxi-Gaoshiti area, Sichuan Basin, NW China | |
| Saller et al. | Evolution and distribution of porosity associated with subaerial exposure in upper Paleozoic platform limestones, west Texas | |
| CN104089806B (zh) | 一种多重孔隙结构人造岩心及其制备方法 | |
| Xinshan et al. | Gas exploration potential of tight carbonate reservoirs: A case study of Ordovician Majiagou Formation in the eastern Yi-Shan slope, Ordos Basin, NW China | |
| CN103048178B (zh) | 一种声学实验模拟碳酸盐岩人造岩心的制备方法 | |
| CN109946147B (zh) | 一种煤系复合储层压裂物理模拟试件制备方法 | |
| CN102031956B (zh) | 油藏物理模型井筒内置方法 | |
| CN106593370A (zh) | 一种天然气水合物降压开采模拟实验装置及工作方法 | |
| CN105484739A (zh) | 碳酸盐岩地层孔隙压力测试方法和装置 | |
| CN104407118A (zh) | 一种碳酸盐岩溶蚀作用与溶蚀效应的分析方法 | |
| Yuan et al. | Genetic mechanism of high-quality reservoirs in Permian tight fan delta conglomerates at the northwestern margin of the Junggar Basin, northwestern China | |
| CN105547778A (zh) | 一种石油地质研究中人造岩心的制作方法及其应用 | |
| Han et al. | Characteristics and dominant factors for natural fractures in deep shale gas reservoirs: A case study of the wufeng-longmaxi formations in Luzhou Block, Southern China | |
| CN108518209B (zh) | 考虑过渡带的煤系产层组合采井眼轨迹方位角的设计方法 | |
| CN107589020A (zh) | 一种基于应力路径的水力压裂试验方法 | |
| CN106121640B (zh) | 倾斜地层真三轴压裂物理模拟实验的岩样加工方法和装置 | |
| CN105298480B (zh) | 缝洞性碳酸盐岩模型、其制备方法和用途 | |
| CN102915665B (zh) | 煤层气地震物理模型的制作方法及煤层气地震物理模型 | |
| Kassem | PSDiagenetic History and its Effect on Reservoir Quality and Reservoir Characterization of Sandstone Sequences of Matulla Formation, October Field, Gulf of Suez, Egypt | |
| CN110940688B (zh) | 页岩人工岩心制备方法及页岩人工岩心 | |
| CN113702147A (zh) | 岩心制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181207 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |