本发明涉及人造岩心技术领域，具体涉及一种包裹式不同层理角度人造岩心及其制作方法。
背景技术：
致密储层渗透性极差，必须经过体积压裂形成裂缝网络才能形成高效开发，致密储层在沉积过程中层理、微裂缝等结构弱面发育，现场压裂实践表明，结构弱面发育的储层更容易形成网状裂缝，压裂效果更好。因此分析结构弱面对裂缝网络形成的影响机制具有重要意义。目前关于该方面研究的一个重要手段为真三轴水力压裂实验，由于致密储层岩心不能大量获取且不能进行重复实验，因此实验中需要制作大量的不同角度、不同力学性能层理的人造岩心。
目前带有结构弱面人造岩心的制作主要有两种方式，一种为在均质材料中放置不同角度纸片，用来模拟天然裂缝，这种方式不能用来模拟不同胶结强度的弱面；另一种为分层浇筑的方法，这种方法的结构弱面为贯穿界面，不能模拟不同长度的界面，且一旦裂缝沿界面转向后，很难重新形成新裂缝，这与压裂实际存在一定的偏差。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种包裹式不同层理角度人造岩心，这种包裹式不同层理角度人造岩心用于解决目前带有结构弱面人造岩心用于模拟实验时存在偏差的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种包裹式不同层理角度人造岩心是由大岩心内包裹小岩心形成的真三轴水力压裂实验试件，小岩心为具有多层层理面的岩心，两根长圆柱和两根短圆柱构成支架，支架被包裹在大岩心内，支架中两根长圆柱位于两根短圆柱左侧，两根长圆柱和两根短圆柱的柱顶连线构成倾斜面，小岩心倾斜设置于支架上，小岩心的底面与所述倾斜面重合；压裂管从大岩心上表面插入到小岩心中。
上述方案中两根长圆柱和两根短圆柱所在的四个点的连线构成矩形，该矩形的两个侧边与相应的大岩心侧面的距离相等，该矩形的前边到大岩心前表面的距离与该矩形的后边到大岩心后表面的距离相等。
上述方案中包裹式不同层理角度人造岩心的制作方法：
首先制作带有不同水平层理的小岩心，通过控制分层浇筑时间改变层理面的力学性能，然后将小岩心按照一定的角度放入大岩心模具中，在小岩心与大岩心模具的空隙中浇筑混凝土形成大岩心，大岩心干燥后，在大岩心上钻直达小岩心的孔，并植入压裂管，形成真三轴水力压裂实验试件。
上述方案中包裹式不同层理角度人造岩心的制作方法，具体为：
步骤一、小岩心制备：
首先将小岩心模具的一套侧板连接，并放在小岩心模具底板上，小岩心模具内表面涂抹润滑油，以便脱模；将水泥和石英砂按照一定比例混合，加水后搅拌均匀，倒入连接好的岩心模具中，使用抹刀抹平，形成小岩心的第一层；间隔一定时间后制作小岩心的第二层，间隔时间不同，所得到的界面层力学性能不同，制作小岩心的第二层时，连接第二套小岩心模具侧板，放在第一层侧板上，以第一层岩心作为底板，在所形成的空腔中浇筑小岩心的第二层，反复重复第二层的制作过程，浇筑小岩心的第三层，直至达到设计的层数，在室温下养护，并定期喷水，以防表面干裂，形成带有多层层理面的小岩心；
步骤二、大岩心制备：
将大岩心模具的侧板连接，并放在大岩心模具底板上，将水泥加水搅拌均匀后，铺设在大岩心模具底板上，在大岩心模具底板上放置支架，然后将做好的小岩心倾斜放在支架上，用水泥浆填满小岩心与大岩心模具之间的间隙，最后用抹刀将上表面刮平；在室温下养护，并盖上篷布，定期浇水，以防表面干裂；
步骤三、置入模拟套管形成压裂管：
待大岩心养护完成后，将大岩心放在钻床平台上，在大岩心上表面中心位置钻直达小岩心的圆孔，将不锈钢圆管外表面均匀涂上云石胶后插入所钻圆孔中形成压裂管，静置5分钟。
本发明具有以下有益效果：
本发明能用来模拟不同胶结强度的弱面，能模拟不同长度的界面，符合压裂实际。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中两根长圆柱和两根短圆柱在大岩心模具内的布置图；
图3为本发明中小岩心的立体图；
图4为本发明中小岩心模具的示意图；
图5为本发明中小岩心模具一个侧板的示意图；
图6为本发明中小岩心模具另一个侧板的示意图；
图7为本发明中大岩心模具的示意图；
图8为本发明中大岩心模具一个侧板的示意图；
图9为本发明中大岩心模具另一个侧板的示意图。
图中：1-大岩心2-小岩心3-长圆柱4-短圆柱5-压裂管6-小岩心模具7-大岩心模具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
如图1所示，这种包裹式不同层理角度人造岩心是由大岩心内包裹式小岩心形成的真三轴水力压裂实验试件，小岩心2为具有多层层理面的岩心，两根长圆柱3和两根短圆柱4构成支架，支架被包裹在大岩心1内，支架中两根长圆柱3位于两根短圆柱4左侧，两根长圆柱3和两根短圆柱4的柱顶连线构成倾斜面，两根长圆柱3和两根短圆柱4所在的四个点的连线构成矩形，该矩形的左侧边到大岩心1左侧面的距离与该矩形的右侧边到大岩心1右侧面的距离相等，该矩形的前边到大岩心1前表面的距离与该矩形的后边到大岩心1后表面的距离相等。小岩心2倾斜设置于支架上，小岩心2的底面与所述倾斜面重合；压裂管5从大岩心1上表面插入到小岩心2中。
这种包裹式不同层理角度人造岩心制作方法：
一、准备材料：
人造岩心的材料由水泥和石英砂组成，石英砂为200目精细石英砂，水泥选择425水泥。
二、准备模具：
本方法需要两套模具即小岩心模具6和大岩心模具7，小岩心模具6由一个底板和四套侧板组成，侧板使用螺杆连接；大岩心模具7由一个底板和一套侧板组成，侧板使用螺杆连接，连接后形成正方体内腔。
小岩心模具6尺寸为40mm×160mm×160mm，大岩心模具7尺寸为300mm×300mm×300mm。
三、制作包裹式不同层理角度人造岩心（本实施方式小岩心浇筑四层）：
（1）将小岩心模具侧板连接，并放在底板上，小岩心模具6连接好后内部有40mm×160mm×160mm的内腔，在小岩心模具6内壁涂抹润滑油；
（2）将水泥、石英砂、水混合搅拌均匀；所选水泥为425水泥，石英砂粒度为200目，水泥与石英砂比例为2:1。将搅拌好的混合物浇筑到小岩心模具6中，铺满小模具第一层，并用抹刀刮平，静置半小时；
（3）连接小岩心模具6第二层（第二层及以上层的小岩心模具6没有底板），对齐放置在第一层上，以第一层为底，按照（2）中方法将水泥、石英砂和水搅拌均匀后倒入第二层模具中，用抹刀刮平，静置半小时；
（4）依照以上方法，浇筑第三层和第四层；
（5）24小时后，将浇筑好的小岩心2脱模，在室温下养护7天，每天给小岩心2洒水，以防表面干裂；
（6）同时使用纯425水泥浇筑直径20mm，长52mm的长圆柱2根，直径20mm，长30mm的短圆柱2根，室内养护7天；
（7）连接大岩心模具7，并用螺杆固定，连接后大岩心模具7内腔形成300mm×300mm×300mm的空间，在大岩心模具7内壁涂抹润滑油；
（8）将2根长圆柱3（52mm）放置在大岩心模具7底端左侧，距左边81mm，2根短圆柱4（30mm）放置在大岩心模具7底端右侧，距右边81mm，各圆柱距离前后两端距离均为70mm；
（9）将水泥和水混合搅拌均匀，所选水泥为425水泥，将搅拌后的水泥浆浇筑到大岩心模具7中，并到达短圆柱4上端面，并保持短圆柱4的位置不发生变化，将养护好的小岩心2放置在四根圆柱上，小岩心2下端面的每个角对应一根圆柱，将剩余的水泥浆继续浇筑直到水泥浆灌满整个大岩心模具7的所有空隙，并用抹刀抹平上表面；
（10）将浇筑好的大岩心1在室温下静止24小时后脱模，在室温下继续养护，并每天浇水2次，防止表面干裂；
（11）大岩心1养护15天后，将其放置在钻床上，在其上表面中心位置，钻出直径10mm，长180mm的圆孔，圆孔深入到小岩心2中，在模拟套管的外表面均匀涂上云石胶，并插入所钻圆孔中，10分钟后胶固完成，形成了300mm×300mm×300mm的真三轴水力压力实验试件。