一种人造长条电极岩心制作方法与流程

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长条电极岩心制作方法。

背景技术：
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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，本领域需要一种长条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。

技术实现要素：
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本发明的一个目的是提供一种人造长条电极岩心制作方法，这种人造长条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：这种人造长条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，将压板设计出均匀分布的多条长条电极岩心，每条长条电极岩心设计均匀分布的多对电极孔，根据电极的分布画出电极孔的位置，电极孔直径为2mm；

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；

步骤（3），制作电极，电极的长度相等，电极直径1-1.5mm；

步骤（4），制作长条电极岩心，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，将每组电极对间放置辅助条，辅助条高于电极，防止电极在压制过程中被压弯，第五步，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,电极已按照制定的位置和深度布置于岩心中；第六步，将整块岩心按照步骤（1）设计的多条长条电极岩心进行一一切割，得到人造长条电极岩心，人造长条电极岩心厚度为45mm。

上述方案步骤（1）中压板的长、宽、高分别为308mm、308mm、30mm，压板均匀设计6条长条电极岩心的分布，每条有8对电极孔均匀分布。

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）中辅助条厚度为30mm，能够有效防止在岩心压制过程中电极被压弯。

上述方案步骤（4）中将电极通过电极孔插入岩心中，放置辅助条，利用辅助板压在辅助条上继续将岩心从55mm压至45mm，起出压板。

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，并放置辅助条，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为本发明中电极岩心压制示意图。

图3为本发明中长条电极岩心示意图

图中：1电极、2平板岩心、3压板、4辅助条、5辅助板、6长条电极岩心、7、电极对。

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3所示，这种人造长条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3，在压板3上根据事先设计好的电极布置结构图，加工电极孔。根据需要设计压板3上的电极孔对数，将电极1插入岩心中。具体为：

步骤（1），压板设计。使用solidworks软件设计压板3，压板3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，如在308*308*30mm的压板上，设计了6条长条电极岩心6的分布，每条有8对电极孔均匀分布，根据电极1的分布画出电极孔的位置，电极孔直径为2mm。

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，得到电极孔；在压板3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。距正方形的四周22.5mm处开始分布电极1，电极对7等间距均匀分布。

步骤（3），制作电极。制作100mm长度的电极1，电极1直径1-1.5mm；电极1材料采用铜丝。所述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），制作长条电极岩心。第一步，放好模具，将不同目数的石英砂和环氧树脂胶（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3将岩心压至55mm，保压10分钟。第三步，电极1通过电极孔插入岩心，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，将每组电极对间放置辅助条4，辅助条4厚度为30mm，以防止电极在压制过程中被压弯。第五步，利用辅助板5压在辅助条4上，继续将岩心从55mm压至45mm，由于辅助条4高于电极1，所以此时压不到电极1，保证电极1保持本来的笔直度，起出压板3，将岩心置于80℃恒温箱中24h，电极1将按照制定的位置和深度布置于岩心中。第六步，将整块平板岩心2切割成6条尺寸为45mm*45mm*300mm长条电极岩心6，厚度为45mm长条电极岩心6即制作完成。

实施例1：

本实施例是45mm*45mm*300mm长条电极岩心的制备工艺。

（1）使用solidworks软件设计压板，压板上设计了制作6条长条电极岩心的分布位置，每条有8对电极孔均匀分布。如图1所示。

（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45mm*45mm*300mm长条电极岩心，放好模具，把不同目数的石英砂和环氧树脂胶按一定的比例混合均匀，加入到模具中，盖上压板压至55mm。

（6）将电极通过压板插入岩心中，在压板上次放置几个30*30*300mm的铝合金辅助条，利用辅助板将岩心从55mm压至45mm，起出压板。如图2所示。

（7）设计压板时已充分考虑了切割锯片的厚度4mm，将制作好的整块电极岩心切割成尺寸为45mm*45mm*300mm的6条长条电极岩心，长条岩心即制作完成。如图3所示。