专利名称：石英砂环氧树脂胶结岩心及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于评价油田化学助剂性能及其注入参数的岩心，属于一种石英砂环氧树脂胶结岩心及其制备方法。
背景技术：
在油田开发过程中，化学助剂对于提高原油采收率具有十分重要的作用，具备某种功能的化学助剂产品往往有许多，这就需要对产品性能进行评价，从中筛选性价比最高的产品。岩心可以模拟油藏多孔介质，目前国内各研究机构进行岩心实验时由于天然岩心来源限制，除少量采用天然的外，绝大多数使用人造岩心。人造岩心制作方法常用的有石英砂充填、磷酸铝石英砂烧结等几种。
发明内容
本发明提供一种石英砂环氧树脂胶结岩心及其制备方法，该石英砂环氧树脂胶结岩心能够比较真实地反映实际油藏孔隙结构特征、表面性质和非均质性，可以用于化学助剂产品性能评价研究工作。
本发明所采用的技术方案是该岩心由胶结物和石英砂组成，胶结物和石英砂按重量百分比配比胶结物5％～15％和石英砂85％～95％，其中胶结物由环氧树脂和三种添加剂组成，环氧树脂和添加剂按重量份配比环氧树脂0.5～1.5份、邻苯二甲酸二丁脂0.1～0.5份、乙二胺0.01～0.1份和丙酮0.1～1份。
上述的环氧树脂1份、邻苯二甲酸二丁脂0.2份、乙二胺0.08份和丙酮0.4份。
上述的岩心制备方法如下(1)模具模具由侧板、端板、底板和压板组成；(2)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；(3)装模砂子装入模具之前，用丙酮将模具内侧擦净，可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；(4)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14～83个大气压，稳压15min，卸压；(5)加温将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化。关闭烘箱电源，自然冷却至室温；(6)取心将加温固化后的板状岩心用取心钻头取心，制得柱状岩心。
石英砂分为B型和C型两种，其石英含量为99.9％，粒度分析见表1，BC型砂由B型和C型各一半混合而成。
表1石英砂粒度组成百分数 本发明的有益效果是采用上述配比及方法制成的岩心在孔隙结构和表面性质等方面与天然岩心相比具有较好的相似性，通过调整化学组成和加压压力，可以制作出具有不同物性参数和表面性质的岩心，以满足不同实验目的对不同岩心参数的需求，同时该岩心具有良好的重复性，这为相同实验条件的建立奠定了物质基础。依据相似原理，实际油藏的非均质状况可以用非均质模型来模拟，而天然岩心无法做到这一点，它尤其适合于非均质油藏化学驱油剂和调剖剂的性能评价，同时制作岩心，其原材料来源广、价格低廉，可以进行大批量生产，单块岩心的费用要比天然岩心低许多。
利用该方法制作的岩心，通过实验确定了岩心渗透率与化学组成和加压压力之间的关系，实验结果见图1、图2、图3和图4。
从图1～图4可以看出，当加压压力一定时，岩心渗透率随胶结物的增加而降低；当胶结物含量一定时，岩心渗透率随加压压力的增加而降低。
图1是本发明的B型砂的渗透率与胶结物含量的关系曲线图；图2是本发明的C型砂的渗透率与胶结物含量的关系曲线图；图3是本发明的B型砂的渗透率与压力的关系曲线图；图4是本发明的C型砂的渗透率与压力关系曲线图；图5是模具的结构示意图图5中1-压板，2-端板，3-侧板，4-螺栓，5-底板。
具体实施例方式下面将对本发明作进一步说明该岩心由胶结物和石英砂组成，胶结物和石英砂按重量百分比配比胶结物5％～15％和石英砂85％～95％，其中胶结物由环氧树脂和三种添加剂组成，环氧树脂和添加剂按重量份配比环氧树脂0.5～1.5份、邻苯二甲酸二丁脂0.1～0.5份、乙二胺0.01～0.1份和丙酮0.1～1份。上述的岩心制备方法如下(1)模具模具由侧板3、端板2、底板5和压板1组成(见附图5)，底板与压板为硬杂木，其余为碳钢，两侧板端面各有一组螺栓孔4，可用螺栓将两个側板连接在一起；(2)配料岩心制作物料由石英砂和胶结物组成，制作模型的渗透率不同，物料组成也不同；(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，以确保石英砂和胶结物混合均匀；(4)装模砂子装入模具之前，用丙酮将模具内侧擦净，为保证砂子填装均匀，可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14～83个大气压，稳压15min，卸压；(6)加温将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化。关闭烘箱电源，自然冷却至室温；(7)取心将加温固化后的板状岩心用取心钻头取心，得到尺寸为的柱状岩心。
实施例1、将模具安装好后，将B型石英砂混合搅拌均匀取85克，再将环氧树脂7.5克、邻苯二甲酸二丁脂2克、乙二胺0.5克和丙酮5克混合后制得的胶结物倒入石英砂中，搅拌、过筛，然后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83个大气压，稳压15min，卸压，将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃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用取心钻头取心，得到柱状岩心。
实施例2、将模具安装好后，将C型石英砂混合搅拌均匀取90克，再将环氧树脂6.0克、邻苯二甲酸二丁脂1.12克、乙二胺0.48克和丙酮2.4克混合后制得的胶结物倒入石英砂中，搅拌、过筛，然后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50个大气压，稳压15min，卸压，将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温7h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用取心钻头取心，得到柱状岩心。
实施例3、将模具安装好后，将B型石英砂混合搅拌均匀取95克，再将环氧树脂3.0克、邻苯二甲酸二丁脂0.56克、乙二胺0.24克和丙酮1.2克混合后制得的胶结物倒入石英砂中，搅拌、过筛，然后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14个大气压，稳压15min，卸压，将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温8h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用取心钻头取心，得到柱状岩心。
权利要求
1.一种石英砂环氧树脂胶结岩心，其特征在于该岩心由胶结物和石英砂组成，胶结物和石英砂按重量百分比配比胶结物5％～15％和石英砂85％～95％，其中胶结物由环氧树脂和三种添加剂组成，环氧树脂和添加剂按重量份配比环氧树脂0.5～1.5份、邻苯二甲酸二丁脂0.1～0.5份、乙二胺0.01～0.1份和丙酮0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的石英砂环氧树脂胶结岩心，其特征在于环氧树脂1份、邻苯二甲酸二丁脂0.2份、乙二胺0.08份和丙酮0.4份。
3.制备如权利要求1所述的石英砂环氧树脂胶结岩心的方法，其特征在于包括下列步骤(1)模具模具由侧板(3)、端板(2)、底板(5)和压板(1)组成；(2)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；(3)装模石英砂和胶结物的混合物装入模具之前，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(1)将砂压实；(4)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14～83个大气压，稳压15min，卸压；(5)加温将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化，关闭烘箱电源，自然冷却至室温；(6)取心将加温固化后的板状岩心用取心钻头取心，得到柱状岩心。
全文摘要
本发明涉及一种石英砂环氧树脂胶结岩心及其制备方法。主要解决了解决现有的人造岩心与天然岩心相比相似性差的问题。其特征在于该岩心由胶结物和石英砂组成，胶结物和石英砂按重量百分比配比胶结物5％～15％和石英砂85％～95％，其中胶结物由环氧树脂和三种添加剂组成，环氧树脂和添加剂按重量份配比环氧树脂0.5～1.5份、邻苯二甲酸二丁脂0.1～0.5份、乙二胺0.01～0.1份和丙酮0.1～1份。该石英砂环氧树脂胶结岩心能够比较真实地反映实际油藏孔隙结构特征、表面性质和非均质性，可以用于化学助剂产品性能评价研究工作。
文档编号C09J11/00GK1664547SQ20051006366
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者卢祥国, 李宜强, 王克亮, 吴文祥 申请人:大庆石油学院