一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，首先將碳酸鈣粉末、環(huán)氧樹(shù)脂和EP固化劑按比例混合，然后壓制并固化成方形的巖板；再用自動(dòng)切片機(jī)沿不同方向切割巖板，形成不同形態(tài)的裂縫；最后用巖心鉆取機(jī)在帶裂縫的巖板上鉆取不同裂縫角度的巖心。由此制取的巖心基質(zhì)孔隙度、滲透率基本相同，但裂縫條數(shù)、方向不同，能夠滿足裂縫性巖心開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)的需要。
【專利說(shuō)明】一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)發(fā)中的人造巖心制作【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于油藏開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)而研制的一種裂縫性碳酸鹽巖心制備技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]裂縫性油藏在世界上占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?duì)于該類油藏而言，一般基質(zhì)孔隙度、滲透率很小，裂縫成為重要的滲流和儲(chǔ)集空間。但是，由于油藏中裂縫分布復(fù)雜，其流動(dòng)機(jī)理十分復(fù)雜，開(kāi)發(fā)效果也不理想，甚至導(dǎo)致部分儲(chǔ)量至今未開(kāi)發(fā)或開(kāi)發(fā)效果很差，因此對(duì)該類油藏的研究具有重要意義。然而，天然裂縫性巖心由于易碎而不易鉆取，人工造縫技術(shù)又不夠成熟，因此裂縫性油藏的物理實(shí)驗(yàn)受到了很大的制約。目前裂縫性油藏物理模型主要有以下幾種:
[0003]1969年,Thompson和Mungan用薄刀片或鋸條切割完整的垂直巖心,使巖心內(nèi)部形成一條裂縫；1994年，F(xiàn)iroozabadi > Abbas等將兩塊或多塊平板巖心重疊放置或者垂直相連放置，組合起來(lái)形成驅(qū)替所用的多孔介質(zhì)，其中平板作為基質(zhì)系統(tǒng)，平板與平板之間的空隙作為裂縫系統(tǒng)；2001年，徐剛等闡述了一種獲得符合裂縫性油藏地下特征巖塊的人工造縫技術(shù)，利用拉伸和單、三軸壓縮試驗(yàn)，控制裂縫的形成；2007年，H.H.Abass等引用一個(gè)巴西人的實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬張性天然裂縫，通過(guò)把巖心置于強(qiáng)張力狀態(tài)下來(lái)使整個(gè)巖心起縫；2009年，張麒麟等采用了壓縫法和劈縫法來(lái)制備裂縫性巖心；2009年，王建等在壓制巖心的過(guò)程中加入鋅片，然后高溫使鋅片氣化得到裂縫；2012年，朱華銀等通過(guò)固定塊將巖心固定加壓進(jìn)行造縫。
[0004]從以上內(nèi)容可知，無(wú)論哪種造縫技術(shù)都各有不足之處。采用力學(xué)破壞造縫方法，成功率低，形成的縫也比較隨機(jī)，無(wú)法用確切的參數(shù)對(duì)其進(jìn)行描述；切割造縫雖然沒(méi)有這種缺陷，但是切割部分的巖心會(huì)缺失，無(wú)法保持原來(lái)的形狀，所以需要對(duì)巖心進(jìn)行填充，但是所用的填充物無(wú)法與基質(zhì)巖心完全相同；多平板組合造縫只能制備平板狀的物理模型，而不能形成圓柱狀的巖心，形成的裂縫形狀也比較單一，基質(zhì)滲透率也無(wú)法按照要求來(lái)控制:力口墊片造縫一次只能制備一塊巖心，無(wú)法保證每塊巖心的基質(zhì)孔隙度、滲透率相同，且高溫條件下碳酸鹽會(huì)發(fā)生分解。而且，目前的人造膠結(jié)巖心多以石英砂為原料，碳酸鹽巖人造巖心還未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，包括巖板壓制、巖板切割造縫和巖心鉆取等步驟，具體步驟如下:
[0008]第一步，巖板壓制。(I)稱取一定比例的碳酸鈣粉末、EP固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂，倒入容器中不斷攪拌至均勻混合，攪拌過(guò)程中可加入一定量的無(wú)水乙醇，以保證充分混合均勻；
(2)將混合均勻的材料用篩網(wǎng)篩選，除去材料中未混合好的大顆粒；(3)在巖板壓制機(jī)的方形夾持器表面涂抹一層凡士林，將混合材料倒入方形夾持器內(nèi)，加上壓蓋；(4)將方形夾持器放到自動(dòng)加壓機(jī)上，控制好加載壓力和加壓時(shí)間；(5)壓制完成后，將方形夾持器放入恒溫箱中，設(shè)定恒溫箱溫度和恒溫時(shí)間，使巖板充分固化；(6)固化完成后，從方形夾持器中取出，冷卻至室溫待用。
[0009]第二步，巖板切割造縫。先用自動(dòng)切片機(jī)將巖板切成相等的若干小巖板，再用自動(dòng)切片機(jī)分別沿小巖板的不同方向進(jìn)行均勻切割，制成不同裂縫形態(tài)的巖板；
[0010]第三步，巖心鉆取。將切割好的小巖板固定在立式取心機(jī)上，按照裂縫要求調(diào)整裂縫位置與取心鉆頭位置，對(duì)小巖板進(jìn)行取心，即可制得裂縫性巖心。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:由于巖心取自同一塊巖板，可以保證不同裂縫巖心的基質(zhì)孔隙度、滲透率基本相同。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:通過(guò)控制固化劑用量、加載壓力和加壓時(shí)間可以制做不同基質(zhì)滲透率和孔隙度的巖心。
[0013]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:在兩個(gè)相同的均勻半巖心之間放入不同厚度的墊片，可以制備不同裂縫寬度的巖心。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要特點(diǎn)是:對(duì)碳酸鹽粉末實(shí)現(xiàn)有效的膠結(jié)，可以成功制做碳酸鹽巖心；可通過(guò)巖板裂縫的走向來(lái)控制巖心裂縫的角度，而且未造成巖心的缺失；每一塊裂縫性巖心均取自同一塊巖板，保證了每塊裂縫性巖心的基質(zhì)孔隙度、滲透率相同，為對(duì)比實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了條件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為對(duì)I號(hào)小巖板切割以制備垂直縫巖心鉆取不意圖。
[0016]圖2為對(duì)2號(hào)小巖板切割以制備傾斜縫巖心鉆取不意圖。
[0017]圖3為對(duì)3號(hào)小巖板切割以制備水平縫巖心鉆取示意圖。
[0018]圖4為4號(hào)小巖板不作切割的巖心鉆取不意圖。
[0019]圖5為將巖板切割平均分成4份不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)例，而不是全部的實(shí)例?；诒景l(fā)明中的實(shí)例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]請(qǐng)參閱圖1?5，本發(fā)明實(shí)例中，一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，包括巖板壓制、巖板切割造縫和巖心鉆取，具體步驟如下:
[0022]第一步，巖板壓制。(I)稱取一定比例的碳酸鈣粉末、EP固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂，倒入容器中不斷攪拌至均勻混合，攪拌過(guò)程中加入部分無(wú)水乙醇，以保證混合均勻；(2)將混合均勻的材料用篩網(wǎng)篩選，除去材料中未混合好的大顆粒；(3)在巖板壓制機(jī)的方形夾持器表面涂抹一層凡士林，將混合材料倒入方形夾持器內(nèi)，加上壓蓋；(4)將方形夾持器放到自動(dòng)加壓機(jī)上加壓，控制加載壓力和加壓時(shí)間；(5)壓制完成后，將方形夾持器放入恒溫箱中，設(shè)定恒溫箱溫度和恒溫時(shí)間，使巖板充分固化；(6)固化完成后，從方形容器中取出，形成具有一定強(qiáng)度的巖板。
[0023]第二步，巖板切割造縫。用自動(dòng)切片機(jī)將巖板平均切成4份小巖板，分別編號(hào)為1、
2、3、4。I號(hào)小巖板沿水平方向平均切成兩半，2號(hào)小巖板沿傾斜方向平均切成兩半，3號(hào)小巖板沿豎直方向平均切成兩半，4號(hào)小巖板不作切割。
[0024]第三步,巖心鉆取。將I號(hào)小巖板、2號(hào)小巖板、3號(hào)小巖板、4號(hào)小巖板分別固定在立式取心機(jī)上，按照裂縫要求調(diào)整裂縫位置與取心鉆頭的位置，對(duì)巖板進(jìn)行取心，從而制得裂縫性巖心；在兩個(gè)相同的均勻半巖心之間可以放入不同厚度的墊片，以制備不同裂縫寬度的巖心。
[0025]對(duì)制備的裂縫性巖心進(jìn)行孔滲測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如表1。
[0026]表1不同裂縫性巖心的孔滲測(cè)試結(jié)果
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，其特征在于，包括巖板壓制、巖板切割造縫和巖心鉆取等步驟，具體步驟如下: 第一步，巖板壓制。(I)稱取一定比例的碳酸鈣粉末、EP固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂，倒入容器中不斷攪拌至均勻混合，攪拌過(guò)程中可加入一定量的無(wú)水乙醇，以保證充分混合均勻；(2)將混合均勻的材料用篩網(wǎng)篩選，除去材料中未混合好的大顆粒；(3)在巖板壓制機(jī)的方形夾持器表面涂抹一層凡士林，將混合材料倒入方形夾持器內(nèi)，加上壓蓋；(4)將方形夾持器放到自動(dòng)加壓機(jī)上，控制好加載壓力和加壓時(shí)間；(5)壓制完成后，將方形夾持器放入恒溫箱中，設(shè)定恒溫箱溫度和恒溫時(shí)間，使巖板充分固化；(6)固化完成后，從方形夾持器中取出，冷卻至室溫待用。 第二步，巖板切割造縫。先用自動(dòng)切片機(jī)將巖板切成相等的若干小巖板，再用自動(dòng)切片機(jī)分別沿小巖板的不同方向進(jìn)行均勻切割，制成不同裂縫形態(tài)的巖板； 第三步，巖心鉆取。將切割好的小巖板固定在立式取心機(jī)上，按照裂縫要求調(diào)整裂縫位置與取心鉆頭位置，對(duì)小巖板進(jìn)行取心，即可制得裂縫性巖心。
2.—種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，其特征在于，巖心均取自同一塊巖板，可以保證不同裂縫形態(tài)巖心的基質(zhì)孔隙度、滲透率基本相同。
3.一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，其特征在于，通過(guò)控制固化劑用量、加載壓力和加壓時(shí)間，可以制做不同基質(zhì)滲透率和孔隙度的巖心。
4.一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法，其特征在于，在兩個(gè)相同的均勻半巖心之間可以放入不同厚度的墊片，制備成不同裂縫寬度的巖心。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK103983489SQ201410222375
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】孫仁遠(yuǎn), 張建山, 劉冬冬, 曹立迎, 楊森, 馬自超, 紀(jì)云開(kāi) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)