一種人造砂巖巖心、製備方法及其用途
2023-05-18 07:33:16
一種人造砂巖巖心、製備方法及其用途
【專利摘要】本發明公開了一種人造砂巖巖心，其在室內物理模擬實驗中使用，屬於油氣田開發物理模擬【技術領域】。所述人造砂巖巖心按其各組分佔的重量百分比主要由如下原料製備得到：粘土2～20%、膠結物5～25%、長石0～10%且不包括0和石英砂70～95%。本發明巖心的孔喉結構分布曲線可調，潤溼性可調，孔喉分布範圍更廣，能夠呈現雙峰分布，孔喉結構更加複雜。通過膠結物中矽酸鹽混合物以及後續處理生成了地層天然巖石中的物質成分，使得本發明成分更加多樣，有效克服了人工巖心孔喉分布、潤溼性等與天然巖心差別較大的缺點，能夠更加準確真實的模擬天然巖心，具有結構簡單，性能穩定的特點，適宜在物理模擬中代替天然巖心使用。
【專利說明】—種人造砂巖巖心、製備方法及其用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種人造砂巖巖心、製備方法及其用途，所述人造砂巖巖心在室內物理模擬實驗中使用，屬於油氣田開發物理模擬【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前物理模擬採用的實驗模型主要為巖心模型，由於天然取心存在流程複雜、難度大、成本高等缺點，目前一般選用人工巖心來代替天然巖心進行物理模擬實驗。
[0003]但基於天然巖心成因的複雜性，在製作人造巖心時無法模擬其複雜成因而達到與天然巖心接近的非均質性，而目前常規的人工巖心孔喉分布、潤溼性等與天然巖心差別較大，其孔喉結構呈現單峰分布，孔喉結構單一，不能很好的接近天然巖心。因此常規的人工巖心並不能準確有效的代表天然巖心進行物理模擬研究。
[0004]CN1664547 「石英砂環氧樹脂膠結巖心及其製備方法」，提供了一種含石英砂的砂巖巖心製備方法，主要解決了解決現有的人造巖心與天然巖心相比相似性差的問題。該巖心由膠結物和石英砂組成，膠結物和石英砂按重量百分比配比:膠結物5%~15%和石英砂85%~95%，其中膠結物由環氧樹脂和三種添加劑組成，環氧樹脂和添加劑按重量份配比:環氧樹脂0.5~1.5份、鄰苯二甲酸二丁脂0.1~0.5份、乙二胺0.01~0.1份和丙酮0.1~1份。該石英砂環氧樹脂膠結巖心能夠比較真實地反映實際油藏孔隙結構特徵、表面性質和非均質性，可以用於化學助劑產品性能評價研究工作。
[0005]CN101109676 「一種含粘土人工巖心的製作方法」,提供了一種含粘土的人造巖心製備方法，包括以下步驟:(A)膠結劑的配製；(B)復膜石英砂的製備(C)含粘土人工巖心製備(D)烘乾，採用本方法製作的含粘土人工巖心其壓、退汞毛管壓力曲線與天然巖心的壓、退汞毛管壓力曲線基本是一致的，並且經X射線衍射實驗實測說明了採用本方法製作的含粘土人工巖心中的粘土性質沒有發生改變，而且也未被膠結劑膠死的問題。
[0006]以上已有技術所製作的人造砂巖巖心，其孔喉結構單一，成分簡單，孔喉分布曲線呈單峰分布，而天然巖心的孔喉結構複雜，其孔喉分布可呈現雙峰曲線，因此其並沒有解決人造砂巖巖心孔喉分布單一的問題，不能很好模擬天然巖心。
【發明內容】
[0007]為了解決現有人造砂巖巖心孔喉分布曲線呈單峰分布，孔喉分布單一的問題，本發明的目的在於提供一種人造砂巖巖心及其製備方法，所述人造砂巖巖心性質穩定，成分更加多樣，孔喉結構更 加接近天然巖心，孔喉分布範圍更廣、分布曲線可調，呈現雙峰分布，該人造砂巖巖心能夠很好的在室內開展砂巖儲集層的物理模擬實驗。
[0008]為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案:
[0009]一種人造砂巖巖心，按其各組分佔的重量百分比主要由如下原料製備得到:
[0010]
【權利要求】
1.一種人造砂巖巖心，其特徵在於，按其各組分佔的重量百分比主要由如下原料製備得到:
2.如權利要求1所述的人造砂巖巖心，其特徵在於，所述人造砂巖巖心按其各組分佔的重量百分比主要由如下原料製備得到:
3.如權利要求1或2所述的人造砂巖巖心，其特徵在於，所述人造砂巖巖心按其各組分佔的重量百分比主要由如下原料製備得到:
4.如權利要求1-3之一所述的人造砂巖巖心，其特徵在於，所述膠結物按重量份數組成為:鄰苯二甲酸二丁酯0.1~0.5份、乙二胺0.01~0.1份、丙酮0.1~1.2份、環氧樹脂0.3~1.5份以及矽酸鹽混合物0.5~5份。
5.如權利要求1-4之一所述的人造砂巖巖心，其特徵在於，該巖心壓制好之後，需用KCl無機鹽水溶液浸泡處理； 優選地，所述無機鹽水溶液的溶質還含有CaCl2、NaHCO3、MgCl2和Na2CO3中的任意一種或者至少兩種的混合物，優選CaCl2、NaHC03、MgCl2和Na2CO3中的任意三種或者四種的混合物； 優選地，所述KCl在無機鹽水溶液中的濃度為2~10%，優選4% ； 優選地，所述長石的粒徑為40-80目、80-120目和120目以上； 優選地，所述石英砂的粒徑為40~60目、60~100目、100~200目和200目以上。
6.—種如權利要求1-5之一所述的人造砂巖巖心的製備方法,所述方法包括如下步驟:(1)將配方量的各原料混合均勻後過篩； (2)將步驟(1)得到的混合物注入模具中，使其均勻分布，然後對模具施壓5~50min後卸壓； (3)將步驟(2)得到的壓制好的巖心放入烘箱固化； (4)將固化後得到的巖心用KCl無機鹽水溶液在50~85°C下浸泡，洗滌，烘乾並冷卻至室溫，得到人造砂巖巖心。
7.如權利要求6所述的方法,其特徵在於,所述固化溫度為80~90°C,固化時間為6~8h。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特徵在於，所述無機鹽水溶液的溶質還含有CaCl2、NaHC03、MgCl2和Na2CO3中的任意一種或者至少兩種的混合物，優選CaCl2、NaHC03、MgCl2和Na2CO3中的任意三種或者四種的混合物； 優選地，所述KCl在無機鹽水溶液中的濃度為2~10%，優選4%。
9.如權利要求6-8之一所述的方法，其特徵在於，所述浸泡的時間為6小時~15天。
10.一種如權利要求1-5之一所述的人造砂巖巖心的用途,其特徵在於,其用於砂巖儲集層物理模擬 。
【文檔編號】C04B14/10GK103880384SQ201410114341
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】李宜強, 李彥閱, 王彥升, 王付勇 申請人:中國石油大學(北京)