专利名称：一种人造长岩心及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于油田化学驱油剂渗流特性评价和注入參数优化的岩心，属于ー种人造长岩心及其制备方法。
背景技术：
在油田开发过程中，化学驱油剂对于改善水驱开发效果和提高原油采收率具有十分重要的作用，具备某种功能的驱油剂产品往往有许多，这就需要对产品优选。产品优选的依据是它在油藏岩心中的渗流特性，即需要开展岩心驱替实验。目前，由于天然岩心价格高且受来源和规格的限制，国内研究机构进行岩心驱替实验时多数采用人造岩心。目前，人造岩心制作方法有石英砂环氧树脂胶结、石英砂或玻璃球充填和石英砂磷酸铝烧结等几种，其中石英砂磷酸铝烧结法制作岩心的重复性差，石英砂或玻璃球充填模型不含胶结物，其孔隙尺寸、和孔隙结构等方面与天然岩心差别较大，这两种岩心的应用受到限制。石英砂环氧树脂胶结岩心不仅岩石孔隙尺寸和结构特征与天然岩心相近，而且制作エ艺简单、岩心重复性优良，因而在国内石油科学研究中被广泛应用。但由于受到压力试验机和模具尺寸以及保温箱(模拟油藏温度)尺寸的限制，现有单块石英砂环氧树脂胶结岩心长度不超过IOOcm，可以满足一般驱替实验要求。但对于化学驱油剂在多孔介质内滞留量分布规律和聚合物凝胶动态成胶等实验研究，往往要求岩心长度要达到几米甚至几十米，现有岩心无法满足长度要求。现有解决方法有两种，对于填砂管模型是通过増加填砂管数量，对于石英砂环氧树脂胶结岩心是通过闸门和管线将若干块岩心串联起来。实践表明，这两种岩心都存在不足和缺陷。对于通过增加填砂管数量形成的长填砂管模型，一是填砂模型本身不含胶结物，孔隙结构与天然岩心存在较大差异；ニ是长度超过一定尺寸后，填砂エ艺难以保障各个填砂管性质相近。对于石英砂环氧树脂胶结岩心串联形成的长岩心，驱油剂在岩心与闸门和管线中交替流动，管线空间尺寸和结构特征与岩心孔隙存在较大差异，实验结果难以真实地反映驱油剂在油藏岩石内的渗流特征。
发明内容
为了解决现有人造岩心长度难以满足实际需求技术难题，本发明提供了ー种人造长岩心及其制备方法。该岩心由石英砂环氧树脂胶结压制而成，其孔隙结构和表面性质与油藏岩石的相近，而且长度可以满足驱替实验对单块岩心长度的要求。本发明所采用的技术方案是该岩心由石英砂和胶结物组成，将其混合均匀并放入方形钢制模具中，经压カ试验机压制并烘干，将烘干后的岩心经切割机割缝，最后经环氧树脂对割缝和岩心外观表面进行浇铸，得到滲透率ImD IOOOOmD岩心，割缝后岩心呈“盘管”状，长度200cm 3000cm,长条岩心总孔隙体积IOOOcm3 50000cm3。人造长岩心的制备方法，包括下列步骤
(I)模具模具由侧板、端板、底板和压板组成，其中侧板和端板为钢制，底板为电木板，压板为高密度板；方形钢制模具几何尺寸长X宽X高=30cm 120CmX30Cm 、120cmX IOcm 30cm ；
(2)配料岩心制作物料由石英砂和胶结物组成；
(3)拌砂将不同粒径的石英砂按比例混合，搅拌均匀，将配制胶结物所需药品按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛；
(4)装模砂子装入模具之前，用丙酮将模具内侧擦净，再用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到砂子均匀分布为止，最后用压板将砂压实；
(5)加压将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(6)加温将压制后的岩心放入烘箱内，在85°C条件下恒温6 8h固化；
(7)切割将固化后板状岩心割缝，得到“盘管”状长岩心；
(8)浇铸密封将割缝岩心放置在木制模具内，倒入环氧树脂，待其固化后得到设计长度的岩心。本发明所具有的有益效果是本发明的岩心端面为长方形或正方形，截面积为6. 25cm2 144cm2，长度达到几米甚至几十米，适合于化学驱油剂在多孔介质内滞留量分布规律和聚合物凝胶动态成胶等实验研究。本发明解决了将若干块岩心串联起来来增加岩心的长度导致实验结果难以真实地反映驱油剂在油藏岩石内的渗流特征的技术问题，岩心不仅岩石孔隙尺寸和结构特征与天然岩心相近，而且制作工艺简单、岩心重复性优良，
图I岩心割缝后不意 图2割缝岩心实物 图3是模具的结构示意图。
具体实施例方式 实施例I、模具由侧板、端板、底板和压板组成(图3)，底板电木板，压板为高密度板，其余为碳钢。两侧板端面各有一组孔眼，可用螺栓将两个側板连接在一起，将模具安装好后，取中砂B与粗砂A各8500克，混合均匀，再取环氧树脂750克、邻苯二甲酸二丁脂200克、乙二胺50克和丙酮500克，混合均匀后倒入石英砂中，搅拌、过筛，以确保石英砂和胶结物混合均匀，用丙酮将模具内侧擦净后，将石英砂和胶结物的混合物装入模具，此时用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，最后用压板将砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压，将压制后的岩心放入烘箱内，在85°C条件下恒温6h固化。关闭烘箱电源，自然冷却至室温，将固化后的板状岩心进行割缝，图I中白色线条为割缝，然后用环氧树脂进行整体浇铸，待其固化后得到设计长度的“盘管”状岩心。岩心渗透率5000mD，长度960cm。
实施例2、模具由侧板、端板、底板和压板组成(见图3)，底板电木板，压板为高密度板，其余为碳钢。两侧板端面各有一组孔眼，可用螺栓将两个側板连接在一起，将模具安装好后，取中砂B和细砂C各9000克，再取环氧树脂600克、邻苯二甲酸二丁脂112克、乙二胺48克和丙酮240克，混合均匀后倒入石英砂中，搅拌、过筛，以确保石英砂和胶结物混合均匀，用丙酮将模具内侧擦净后，将石英砂和胶结物的混合物装入模具，此时用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，最后用压板将砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压，将压制后的岩心放入烘箱内，在85°C条件下恒温6h固化。关闭烘箱电源，自然冷却至室温，将加温固化后的板状岩心进行割缝，然后用环氧树脂进行整体浇铸，待其固化后得到设计长度的“盘管”状岩心。岩心渗透率3000mD，长度960cm。 实施例3、模具由侧板、端板、底板和压板等组成(见图3)，底板与压板为硬杂木，其余为碳钢。两侧板端面各有一组孔眼，可用螺栓将两个側板连接在一起，将模具安装好后，将粗砂A和细砂C各取9500克，再将环氧树脂300克、邻苯二甲酸二丁脂56克、乙二胺24克和丙酮120克，混合均匀后倒入石英砂中，搅拌、过筛，以确保石英砂和胶结物混合均匀，用丙酮将模具内侧擦净后，将石英砂和胶结物的混合物装入模具，此时用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，最后用压板将砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压，将压制后的岩心放入烘箱内，在85°C条件下恒温6h固化。关闭烘箱电源，自然 冷却至室温，将加温固化后的板状岩心进行割缝，然后用环氧树脂进行整体浇铸，待其固化后得到设计长度的“盘管”状岩心。岩心渗透率9000mD，长度960cm。
权利要求
1.ー种人造长岩心，该岩心由石英砂和胶结物组成，将其混合均匀并放入方形钢制模具中，经压カ试验机压制并烘干，其特征在于将烘干后的岩心经切割机割缝，最后经环氧树脂对割缝和岩心外观表面进行浇铸，得到滲透率IrnD IOOOOmD岩心，割缝后岩心呈“盘管”状，长度200cm 3000cm,长条岩心总孔隙体积IOOOcm3 50000cm3。
2.权利要求I所述的人造长岩心的制备方法，包括下列步骤 (1)模具模具由侧板、端板、底板和压板组成，其中侧板和端板为钢制，底板为电木板，压板为高密度板；方形钢制模具几何尺寸长X宽X高=30cm 120CmX30Cm .120cmX IOcm 30cm ； (2)配料岩心制作物料由石英砂和胶结物组成； (3)拌砂将不同粒径的石英砂按比例混合，搅拌均匀，将配制胶结物所需药品按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛； (4)装模砂子装入模具之前，用丙酮将模具内侧擦净，再用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到砂子均匀分布为止，最后用压板将砂压实； (5)加压将填装好的模具置于压カ试验机上，调整模具位置，使其保持在压カ机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压； (6)加温将压制后的岩心放入烘箱内，在85°C条件下恒温6 8h固化； (7)切割将固化后板状岩心割缝，得到“盘管”状岩心； (8)浇铸密封将割缝岩心放置在木制模具内，倒入环氧树脂，待其固化后得到设计长度的岩心。
全文摘要
本发明涉及一种人造长岩心及其制备方法。它解决了现有人造岩心长度尺寸难以满足实验要求的问题。该岩心由石英砂和胶结物组成，首先按照要求称量石英砂和胶结物，将其混合均匀并放入方形钢制模具中，经压力试验机压制并烘干，再经切割机割缝，最后经环氧树脂对割缝和岩心外观表面进行浇铸密封处理，得到渗透率1mD～10000mD岩心，割缝后岩心为长条形，长度200cm～3000cm，截面积为6.25cm2～144cm2，长条岩心总孔隙体积1000cm3～50000cm3。该岩心孔隙结构与天然砂岩油藏岩心孔隙结构接近，长度远超过现有人造岩心的长度(100cm)，可以满足化学驱和聚合物凝胶动态成胶等实验需求。
文档编号C04B41/48GK102628761SQ20121010110
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者卢祥国, 金鑫 申请人:东北石油大学