CN111175106A - 一种人造平板电极岩心制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种人造平板电极岩心制作方法，这种人造平板电极岩心制作方法采用一定厚度固定尺寸的铝合金平板做压板，在压板上根据设计好的电极布置结构图，加工电极孔；根据需要设计压板上的电极孔对数，将电极通过压板上的电极孔插入岩心中；将井刀具根据压板上标记的位置，把井杆从压板上井孔插入岩心。本发明利用带有电极孔的压板将电极插入岩心中，并且插入井刀具，保证了电极的准确空间位置及电极在岩心内的竖直程度，同时保证电极空间坐标的准确性，精确了水驱前缘的计算精度，解决了现有技术中平板电极岩心压制过程中电极被压弯以及电极对不能保持等距的问题。

Description

一种人造平板电极岩心制作方法
技术领域：
本发明涉及的是人造岩心制备工艺领域，具体涉及的是一种人造平板电极岩心制作方法。
背景技术：
注水是油田开发过程中保持地层能量、实现稳产、提高采收率最常见和最直接、简便的方法。利用水驱前缘监测技术对注水井进行监测，就可以得到该井的水驱前缘、优势注水方向、注入水的波及范围，为合理部署注采井网、挖掘剩余油、提高最终采收率，提供了可靠的技术依据。水驱前缘技术作为低渗透油田开发的一项新技术，目前主要应用示踪剂法和微地震测试法进行现场监测。但是不能对矿场的非均质低渗透油藏进行实时监测，并存在精度低、施工复杂、周期长、成本高等缺点。而电阻率法能够精确监测水驱前缘的位置，避免了上述问题的发生。
电阻率法监测水驱前缘位置的核心技术是制备电极岩心，电极岩心的好坏决定计算水驱前缘位置的精确性。现有的电极岩心的电极布置方法，通常是直接插入电极一次性压实，因此存在一些问题：①电极被压弯，不能确保电极处于竖直状态；②电极对不能严格保证等距，尺寸位置不精确严重影响水驱前缘计算的准确性。
由此，本领域需要一种平板电极岩心的制备方法，根据压板精确电极位置以克服现有技术缺陷，满足相关实验要求。
发明内容：
本发明的一个目的是提供一种人造平板电极岩心制作方法，这种人造平板电极岩心制作方法用于解决现有电极岩心的电极直接插入并压实的布置方法存在电极被压弯，不能确保电极处于竖直状态，以及电极对不能严格保证等距的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种人造平板电极岩心制作方法包括如下步骤：
步骤（1），设计压板，压板设计厚度为30mm，长宽尺寸根据岩心制作模具而定，根据实验需要设计电极的对数，布置电极孔的位置，电极孔直径为2mm，同时设计布置井刀具和井孔的位置；
步骤（2），制作压板，选取硬度合适的铝板，按照设计，使用数控机床进行钻孔加工，按照设计加工出井孔和电极孔，标记井刀具的位置；
步骤（3），制作电极，电极的长度相等，电极直径1-1.5mm；
步骤（4），制作平板电极岩心，第一步，放好模具，将不同目数的石英砂和环氧树脂胶按一定的比例混合，搓至均匀，得到石英砂混合物，放到模具中；第二步，盖上压板，并向下压，将岩心压至55mm，保压10分钟；第三步，将电极通过压板上的电极孔插入岩心中，第四步，井刀具由刀具座和井杆构成，将井刀具根据压板上标记的位置，把井杆从井孔插入岩心，刀具座坐在压板上，以防止电极在压制过程中被压弯；第五步，利用辅助板压在刀具座上，继续将岩心从55mm压至45mm，起出压板，将岩心置于80℃恒温箱中24h，电极按照制定的位置和深度布置于岩心中，得到人造平板电极岩心，人造平板电极岩心厚度为45mm。
上述方案步骤（1）中压板的长、宽、高分别为308mm、308mm、30mm，压板共设计32对电极孔，每对电极间均匀分布。
上述方案中压板上画个正方形，其边长为300mm，距铝合金板四周的边缘均为4mm，距正方形的四周22.5mm处开始分布电极，电极对以六排六列等间距均匀分布，且每行电极对、每列电极对之间均等距分布，以确保实验的准确性和有效性。
上述方案中步骤（3）中电极材料采用铜丝，电极长度为100mm。
上述方案步骤（4）中井刀具座厚度为30mm，能够有效防止在岩心压制过程中电极被压弯。
本发明具有以下有益效果：
1、现有的电极岩心的电极布置方法，通常是直接插入电极一次性压实，因此存在一些问题：①电极被压弯，不能确保电极处于竖直状态；②电极对不能严格保证等距，尺寸位置不精确严重影响水驱前缘计算的准确性。本发明采用了新工艺，带有电极孔的压板将电极插入岩心中，并且插入井刀具，保证了电极的准确空间位置及电极在岩心内的竖直程度，同时保证电极空间坐标的准确性，精确了水驱前缘的计算精度。
2、本发明的优势在于所用压板制作简单，长时间使用不易变形；材料来源广易得到、成本低廉；制作工艺简单，可重复性强。
附图说明：
图1为本发明中压板示意图。
图2为本发明中平板电极岩心压制示意图。
图中：1电极孔、2井孔、3井刀具、4压板、5辅助板、6电极、7岩心。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
结合图1、图2所示，这种人造平板电极岩心制作方法采用一定厚度固定尺寸的铝合金平板做压板4，在压板4上根据事先设计好的电极布置结构图，加工电极孔1。根据需要设计压板上的电极孔对数，将电极6插入岩心7中。具体为：
步骤（1），压板设计。使用Solidworks软件设计压板4，压板4设计厚度为30mm，长宽尺寸根据岩心制作模具而定。根据实验需要设计电极6的对数，如在308*308*30mm的压板上，设计了32对电极孔，每对电极间均匀分布，电极孔直径为2mm，并设计了井刀具3的位置，如图1。
步骤（2），制作压板。选取硬度合适的铝板，其长*宽*高为308mm*308mm*30mm。在压板上画个正方形，其尺寸为300mm*300mm，距铝合金板四周分别为4mm。距正方形的四周22.5mm处开始分布电极6，电极对以六排六列等间距均匀分布。按照设计，使用数控机床进行钻孔加工。
步骤（3），制作电极。制作100mm长度的电极6，电极6材料采用铜丝，电极6直径1-1.5mm。电极6位置和间距尺寸严格，且行列之间等距分布，以确保实验的准确性和有效性。
步骤（4），制作平板电极岩心。第一步，放好模具，将不同目数的石英砂和环氧树脂（乙二胺）按一定的比例混合，搓至均匀，得到混合物均匀放到模具中。第二步，盖上压板4压将岩心7压至55mm，保压10分钟。第三步，将电极6通过压板4上的电极孔1插入岩心中。电极6通过电极孔1插入岩心7，保证了电极的笔直程度，同时保证电极空间坐标的准确性。第四步，井刀具3由刀具座和井杆构成，井刀具3底座厚度为30mm，能够防止在岩心压制过程中电极6被压弯。将井刀具3根据压板4上标记的位置，把井杆从井孔2插入岩心7，刀具座坐在压板上，刀具座高于电极，以防止电极6在压制过程中被压弯，第五步，利用辅助板5压在刀具座上，如图2，继续将岩心从55mm压至45mm，起出压板，将岩心置于80℃恒温箱中24h,电极将按照制定的位置和深度布置于岩心中，人造平板电极岩心厚度为45mm。
实施例1：
本实施例制备的是300mm*300mm*45mm平板电极岩心制备工艺。
（1）根据五点法井网和九点法井网的注采井距要求，在压板上定义井和电极的位置，使用Solidworks软件设计压板，以及电极孔直径和井孔直径，压板共设计32对电极孔，电极孔直径为2mm，如图1。
（2）选取一块合适的铝板，加工成308mm*308mm*30mm的铝合金平板；按照压板设计，在铝板上画个正方形，其尺寸为300mm*300mm，距铝合金板四周的边缘均为4mm。画出电极的位置，进行钻孔。
（3）制作100mm长度的电极。
（4）制作300mm*300mm*45mm平板电极岩心，放好模具，把不同目数的石英砂和环氧树脂按一定的比例混合，加入到模具中，盖上压板压至55mm。
（5）将电极插入岩心中，插入井刀具，利用辅助板将岩心从55mm压至45mm，起出压板，平板电极岩心即制作完成。

Claims (5)

1.一种人造平板电极岩心制作方法，其特征在于：
步骤（1），设计压板，压板（4）设计厚度为30mm，长宽尺寸根据岩心制作模具而定，根据实验需要设计电极（6）的对数，布置电极孔（1）的位置，电极孔（1）直径为2mm，同时设计布置井刀具（3）和井孔（2）的位置；
步骤（2），制作压板（4），选取硬度合适的铝板，按照设计，使用数控机床进行钻孔加工，按照设计加工出井孔（2）和电极孔（1），标记井刀具（3）的位置；
步骤（3），制作电极，电极（6）的长度相等，电极（6）直径1-1.5mm；
步骤（4），制作平板电极岩心，第一步，放好模具，将不同目数的石英砂和环氧树脂胶按一定的比例混合，搓至均匀，得到石英砂混合物，放到模具中；第二步，盖上压板（4），并向下压，将岩心（7）压至55mm，保压10分钟；第三步，将电极（6）通过压板（4）上的电极孔（1）插入岩心（7）中，第四步，井刀具（3）由刀具座和井杆构成，将井刀具（3）根据压板（4）上标记的位置，把井杆从井孔（2）插入岩心，刀具座坐在压板（4）上，以防止电极（6）在压制过程中被压弯；第五步，利用辅助板（5）压在刀具座上，继续将岩心（7）从55mm压至45mm，起出压板（4），将岩心（7）置于80℃恒温箱中24h，电极（6）按照制定的位置和深度布置于岩心（7）中，得到人造平板电极岩心，人造平板电极岩心厚度为45mm。
2.根据权利要求1所述的人造平板电极岩心制作方法，其特征在于：所述的步骤（1）中压板（4）的长、宽、高分别为308mm、308mm、30mm，压板（4）共设计32对电极孔（1），每对电极间均匀分布。
3.根据权利要求2所述的人造平板电极岩心制作方法，其特征在于：所述的压板（4）上画个正方形，其边长为300mm，距铝合金板四周的边缘均为4mm，距正方形的四周22.5mm处开始分布电极（6），电极对以六排六列等间距均匀分布，且每行电极对、每列电极对之间均等距分布。
4.根据权利要求3所述的人造平板电极岩心制作方法，其特征在于：所述的步骤（3）中电极（6）材料采用铜丝，电极长度为100mm。
5.根据权利要求4所述的人造平板电极岩心制作方法，其特征在于：所述的步骤（4）中井刀具座厚度为30mm。
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