一种半胶结人造岩心模型及其填砂装置和方法与流程

文档序号:12449974阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半胶结人造填砂管岩心模型,其特征在于:由透明有机玻璃管、中部石英砂填充区和两端砂粒胶结区构成;其构成和功能如下:

(1)透明有机玻璃管的尺寸一般为外直径25mm、长度6-10cm,首先它提供一个管状的内部空间作为构建该岩心孔隙结构的主体;其次该有机玻璃管的尺寸符合常规岩心夹持器的使用尺寸,与现有的驱替系统兼容;最后它可以作为保护内部孔隙结构的外壳,加围压时,岩心夹持器中的橡胶套紧贴在玻璃管的外壁,避免了对内部结构的挤压;

(2)中部石英砂填充区是将不同粒径的石英砂在填砂装置中填入形成,该区域占据了整个岩心的大部分体积,控制着岩心的物性参数,如孔隙度、渗透率等;

(3)两端砂粒胶结区由粗砂与环氧树脂AB胶在有机玻璃管的两端固结形成,具有过滤作用,驱替过程中避免了中部填砂区微小砂粒随着流体流动排出;紧紧地与中间填砂区结合在一起,使控制岩心物性参数的中间填砂区的砂粒被牢牢地固定住,避免了砂粒的移动;环氧树脂AB胶的胶结温度和胶结时间适合操作,胶结力强,用量很少,并且该胶可以在酸性的过氧化物热溶液中被破胶溶解,依此原理回收有机玻璃管,进一步降低制作成本。

2.一种上述半胶结人造填砂管岩心模型的填制装置,其特征在于:该装置由手动水力压力泵、泄压阀、压力表、固定支架、实心螺纹铁杆和一端开口的具塞中间容器组成,该装置的制作方法包括以下步骤:

(1)制作固定支架,固定支架包括上固定铁板和下固定铁板,铁板之间通过一定长度的铁杆相连;

(2)在上固定铁板钻取与上述岩心模型内直径相同的螺纹钻孔,同时选取该直径的实心螺纹铁杆作为压实岩心的压实棒,该压实棒可以旋转进出,要求与岩心接触一端的压实棒没有螺纹,接触面平整;

(3)制作一个一端开口的具塞中间容器作为压实岩心的加压装置,容器的内直径略大于上述岩心模型的外直径,开口端朝上与压实棒相对,中间容器的另一端与下固定铁板固定,并且中间容器的该端最底部留有出水口;

(4)上述步骤(3)中的中间容器的出水口依次与压力表、泄压阀、手动水力加压泵通过高压管线相联,则该装置制作完成。

3.一种利用上述填制装置制作半胶结人造填砂管岩心模型的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

(1)取一支外径为25mm,内径为21mm,壁厚为2mm的有机玻璃管,用专用的切割刀具切割成实验需求的长度,将切口打磨平整;

(2)将整个装置和岩心放入60℃烘箱中,将粒径较粗的石英砂和环氧树脂AB胶按照一定的比例混合均匀作为胶结砂,填入有机玻璃管的一端,放入填砂装置后,旋转压实棒推进,用手动水力加压泵给中间容器的下部空间注水加压,直至所需要的压力,并维持一定时间,胶结区的厚度根据实验要求确定;

(3)打开泄压,反向旋转压实棒退出,填入中部填砂区所需要的石英砂,继续重复步骤(2),依次分段填砂压实;

(4)当填砂距管口一定厚度时,再填入步骤(2)中的胶结砂,压实,将整个装置和岩心放入60℃烘箱中至完全固结;

(5)取出岩心,放入60℃烘箱中完全烘干后,模型填制完成;使用时,将模型看作是标准岩心,填入岩心夹持器中使用即可。

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