一種裂縫性碳酸鹽巖心制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裂縫型碳酸鹽巖心制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田開發(fā)過程中，很多室內(nèi)實驗都需要用到巖心，包括巖心流動實驗、巖心傷害實驗等，。然而，現(xiàn)場鉆井取芯成功率較低且取芯費用較高，大幅度提高實驗費用，尤其是一些對于裂縫性儲層的巖心實驗，取芯成功率更低，很難取到有裂縫的巖心。對于這類巖心實驗，尤其是在研究不同裂縫寬度下暫堵劑封堵強度的實驗，需要獲得不同縫寬的巖心，現(xiàn)場鉆井取芯幾乎不可能取到，就需要進行人工造縫，而人工造縫很容易導(dǎo)致巖心破碎，很難獲得符合要求的裂縫型巖心，而人造裂縫性巖心可以克服這一缺點。然而，目前對于制造裂縫性巖心的方法研究較少，尤其是對裂縫性碳酸鹽巖巖心的制備方法就更少。
[0003]2001年，徐剛等人設(shè)計了一種符合裂縫性油藏地下特征的人工造縫技術(shù)，利用拉伸、單軸和三軸壓縮試驗，控制裂縫的形成；2007年，Η.H.Abass等人模擬張性天然裂縫，通過把巖心置于強張力狀態(tài)下來使整個巖心起縫；2009年，張麒麟等采用了壓縫法和劈縫法來制備裂縫性巖心；2012年，朱華銀等通過固定塊將巖心固定加壓進行造縫。這些方法均存在一些弊端，如容易導(dǎo)致巖心破碎，成功率較低，而且不好控制縫寬。
[0004]2014年，孫仁遠，張建山等人設(shè)計了一種制作裂縫性碳酸鹽巖巖心的制備方法，該方法先將碳酸鈣粉末通過固化劑固化成巖板，然后進行割縫、鉆心來獲得裂縫性碳酸鹽巖心；2014年，王洋，葛際江等人設(shè)計了一種縫洞型碳酸鹽巖心制備方法，該方法采用碳酸鹽粉末、有機膠和無機膠、松香混合，采用半圓柱狀模具壓制而成，壓制過程中在半圓柱表面鋪設(shè)一定的松香顆粒和粉末，壓制成型后采用無水乙醇將松香沖洗，從而形成裂縫性碳酸鹽巖心。
[0005]從以上內(nèi)容可知，無論哪種造縫技術(shù)都各有不足之處。采用力學破壞造縫方法，成功率低，形成的縫也比較隨機，無法用確切的參數(shù)對其進行描述；切割造縫雖然沒有這種缺陷，但是切割部分的巖心會缺失，無法保持原來的形狀，所以需要對巖心進行填充，但是所用的填充物無法與基質(zhì)巖心完全相同；而且，目前的人造膠結(jié)巖心多以石英砂為原料，碳酸鹽巖人造巖心的制作方法更是少之又少，且存在一定的不足之處，如通過碳酸鹽巖板制作、割縫、鉆心獲得的裂縫性碳酸鹽巖心仍然存在切割造縫的缺點，通過模型壓制、無水乙醇沖洗獲得的裂縫性碳酸鹽巖心雖然克服了切割造縫的缺陷，但無法控制縫寬，且不能模擬支撐裂縫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可控縫寬的支撐裂縫型碳酸鹽巖心制備方法。
[0007]一種裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，包括以下步驟:
[0008](1)稱取一定比例的碳酸鹽粉末、無機膠、可溶解有機凝膠粉末，根據(jù)實際需求用篩網(wǎng)篩選后混合均勻；
[0009](2)將混合物裝入巖心制備裝置的兩個半圓筒模具中并按照要求鋪設(shè)；
[0010](3)選取一定直徑的支撐劑，按要求鋪設(shè)在其中一個半圓筒混合物上，，用大于支撐劑目數(shù)的篩網(wǎng)篩選一定量的可溶解有機凝膠將支撐劑之間填平，或者提前將支撐劑用可溶解有機凝膠膠結(jié)成所需形態(tài)的薄片狀，然后安置在裝有混合粉末的半圓筒中；
[0011](4)在恒溫箱中將鋪置好原料的半圓筒恒溫45°C，保持lOmin，瓊可溶解有機凝膠熔化，使半圓筒中的原料初步成型；
[0012](5)將兩個半圓筒組裝成圓柱狀，放置在巖心制備裝置的加壓裝置上，控制溫度35?40°C，lOMPa正壓20min，反壓10分鐘后取下，放置3?5h，在40°C下烘干，切除不規(guī)則端面；
[0013](6)在水浴鍋里用蒸餾水將步驟(5)制備的巖心浸泡20min，然后取出來用50°C蒸餾水驅(qū)替，直至流出的蒸餾水澄清為止，清洗巖心表面，即制得所需寬度的支撐裂縫巖心；其中，所述蒸餾水的溫度高于可溶解有機凝膠粉末的溶解溫度。
[0014]進一步地，如上所述的裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，所述無機膠為硅鋁酸鹽。
[0015]進一步地，如上所述的裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，所述可溶解有機凝膠為瓊脂糖凝膠，其在40°C以上開始融化。
[0016]進一步地，如上所述的裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，所述支撐劑為石英砂或者陶粒。
[0017]進一步地，如上所述的裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，所述碳酸鹽粉末、無機膠和可溶解有機凝膠的質(zhì)量比為:6.0?7.5:1.5?2.0:1.0?2.0。
[0018]進一步地，如上所述的裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，可以通過選擇不同支撐劑的粒徑，獲得不同寬度的支撐裂縫性碳酸鹽巖心。
[0019]本發(fā)明提供的裂縫型碳酸鹽巖心制備方法，不僅可以制備有支撐劑支撐的裂縫性碳酸鹽巖心，而且可以通過選擇支撐劑的粒徑，獲得不同寬度的支撐裂縫性碳酸鹽巖心。
【附圖說明】
[0020]圖1為滲透率較高的常規(guī)巖心剖面示意圖。
[0021]圖2為滲透率較低的常規(guī)巖心剖面示意圖。
[0022]圖3為水平裂縫性巖心剖面示意圖。
[0023]圖4為斜縫巖心剖面示意圖。
[0024]圖5為變縫寬巖心剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]本發(fā)明制備過程中選用的可溶解有機凝膠，在40°C下可以完全溶解在水中，溶解后粘度滿足巖心驅(qū)替要求，通過調(diào)整可溶解凝膠含量及粒徑可以獲得滲透率不同的巖心，不過無法定量分析，只能獲得相對大小的滲透率；
[0027]由于制備裂縫采用支撐劑形成支撐裂縫，所以可以控制裂縫的寬度，且可以根據(jù)需要鋪設(shè)出不同軌跡的裂縫形態(tài)，如可以先將原料和支撐劑在半圓筒中根據(jù)需要可以鋪設(shè)成斜坡狀，然后再用混合均勻的碳酸鹽混合物將半圓筒填平，甚至可以先在高溫下用熔化的瓊脂糖凝膠將支撐劑粘接起來，冷卻后制成不同形態(tài)的支撐劑模型，在巖心制備時直接使用，方便支撐劑軌跡的設(shè)計。
[0028]通過不同粒徑的支撐劑和不同厚度可溶凝膠的鋪置，可以在同一塊巖心中獲得不同寬度的支撐裂縫。
[0029]選用的支撐劑在壓制過程中部分與無機膠膠結(jié)或嵌入巖心基質(zhì)中，形成的巖心為一體，卸壓后不會破裂，在此過程中，支撐劑主要起控制裂縫寬度，有機可溶凝膠主要是在用蒸餾水沖洗后形成具有滲流能力的孔隙，無機膠主要起膠結(jié)碳酸鹽粉末的作用，使有機膠被沖洗后，碳酸鹽粉末仍然粘接在一起。
[0030]實施例一
[0031]碳酸鹽粉末、無機膠、可溶解有機凝膠按照6.5:2:1.5混合均勻，將混合物裝入兩個半圓筒模具中并按照要求鋪設(shè)，45°C恒溫lOmin，將兩個半圓筒組裝成圓柱狀，放置在巖心制備裝置的加壓裝置上，35?40°C條件下，lOMPa正壓20m