一種館陶組淺層疏鬆含油人造砂巖巖心的製備方法與流程

2024-04-05 18:45:05

本發明涉及石油勘探開發領域，特別涉及一種館陶組淺層疏鬆含油人造砂巖巖心的製備方法。
背景技術：
：儲集層的流體飽和度與物性參數，是計算油氣儲量、分析開發動態以及提高最終採收率等不可缺少的參數，在油氣田勘探與開發中具有十分重要的作用。進入20世紀90年代以來，隨著淺層疏鬆砂巖稠油資源的大規模開發，淺層疏鬆砂巖儲集層巖心不成形，常規方法難以準確測定其流體飽和度與物性參數。獲取準確的儲集層物性參數和流體飽和度，迫切需要通過淺層疏鬆含油人造砂巖巖心開展相關的研究工作以獲取準確的儲量評價參數，為我國淺層油氣藏的勘探與開發提供一定的地質依據，對於油田油氣儲量的準確評價以及油氣田開發有著重要的實際意義。現有的人造巖心製備方法多採用石英砂或者河砂作為實驗原料，但單一石英砂與真實巖心的成分及孔隙結構相差甚遠，河砂雖在一定程度上接近真實巖心的成分，但畢竟未經壓實和成巖過程中的流體溶蝕等作用，與真實巖心尚有較大差距。現有技術往往通過先製備人造巖心再注入乳化油來研究含油飽和度，但該方法對油品黏度、凝固點等都有較高要求，且工藝複雜，成本較高，試驗周期較長。部分人造巖心製備方法採用直接壓制，不添加任何粘結劑，雖在一定程度上避免了粘結劑對巖石物性的影響，但是巖心強度偏低，製備壓力偏大。技術實現要素：本發明旨在解決上述問題，提供了一種館陶組淺層疏鬆含油人造砂巖巖心的製備方法，它具有工藝簡單，成本較低，所用壓力較小的優點，其採用的技術方案如下：一種館陶組淺層疏鬆含油人造砂巖巖心的製備方法，包括如下步驟：(1)取館陶組淺層疏鬆砂巖並用球磨機研磨成粉末，然後用標準檢驗篩篩分出不同粒徑的砂樣，再稱取不同粒徑的砂樣並混合均勻；(2)配製粘結劑，攪拌使其混合均勻後再加入丙酮；(3)配製乳化油；(4)將步驟(1)中混合均勻的砂樣、步驟(2)中添加丙酮的粘結劑、步驟(3)中的乳化油混合併攪拌均勻至無較大顆粒；(5)將步驟(4)製備的混合物裝入巖心製備模具，通過液壓千斤頂施加壓力壓製成型，再用錫箔紙密封，置於陰涼處自然風乾，得到含油人造砂巖巖心。優選的，步驟(1)中所用的標準檢驗篩依次為20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目，稱取的粒徑為20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂樣的質量百分比分別為0.46％、5.12％、37.55％、27.16％、16.43％、8.10％、2.24％、2.94％。優選的，所述粘結劑包括ep固化劑、環氧樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯，所述ep固化劑為65g～85g，所述環氧樹脂為65g～85g，所述鄰苯二甲酸二丁酯為30g～35g，丙酮為40g～55g，所述ep固化劑和環氧樹脂的質量比為1:1。優選的，所述乳化油包括地層水、原油、乳化劑op-10、異丙醇，其中，地層水和原油的體積比為2：3，乳化劑op-10和異丙醇的質量比為3:1，每100ml地層水和原油的混合物中加入3g乳化劑op-10和1g異丙醇。優選的，步驟(4)中的攪拌時間≥60min，較大顆粒的粒徑≤4mm。優選的，步驟(5)中施加的壓力為10～12mpa，壓制時間為20～22小時。本發明具有如下優點：(1)乳化油的加入使得巖心在成型時已是含油巖心，避免了巖心成型後再注油的複雜工藝，既簡化了加工工藝又降低了成本；(2)採用真實地層砂樣，保證所用巖石組分與天然巖心一致，使得所製備巖心可用於特定流體作用下的巖石物性測試和含油飽和度測試，能夠保證所獲取的儲量評價參數準確可靠；(3)乳化油中含有地層水，地層水中含有的mg2+、ca2+、na+、k+、hco3-、co32-、cl-等離子以及不同種類的微生物會對巖石進行溶蝕作用，使得所製備巖心的孔隙結構更接近真實巖心，孔隙結構呈明顯雙峰特徵；(4)乳化油中含有的地層水能明顯改善所製備巖心的孔喉結構，使其與真實巖心更加接近；(5)通過調節粘結劑、丙酮、壓力，壓制時間和乳化油的量來調節所製備巖心的孔隙性及含油飽和度，相關工程技術人員可以此為基礎製備所需孔隙性及含油飽和度的含油人造巖心；(6)製備過程中所用壓力較小，壓制周期較短，便於推廣使用，所製備的巖心既有與天然巖心一致的巖石組分又具有一定的力學強度，能更好地滿足巖石理化特性測試要求。具體實施方式下面將通過實施例對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一：(1)取勝利油田樁13井1096.65～1097.65米深度段的館陶組疏鬆砂樣並用球磨機研磨成粉末，然後依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的標準檢驗篩篩分出粒徑分別為20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂樣，再稱取不同粒徑的砂樣並混合均勻，稱取的各粒徑砂樣的質量和質量百分比見表1；表1各粒徑砂樣的質量和質量百分比粒徑質量質量百分比20目以下9.2g0.46％20目～40目102.4g5.12％40目～48目751.0g37.55％48目～60目543.2g27.16％60目～80目328.6g16.43％80目～150目162.0g8.10％150目～200目44.8g2.24％200目以上58.8g2.94％(2)將70gep固化劑、70g環氧樹脂、35g鄰苯二甲酸二丁酯混合配製成粘結劑，攪拌使其混合均勻後再加入45g丙酮；(3)依次加入80ml地層水、120ml原油、6g乳化劑op-10、2g異丙醇，攪拌使其混合均勻，形成均一穩定的乳化油；(4)將步驟(1)中混合均勻的砂樣、步驟(2)中添加丙酮的粘結劑、步驟(3)中的乳化油混合，攪拌60min，較大顆粒的粒徑≤4mm；(5)將步驟(4)製備的混合物裝入巖心製備模具，通過液壓千斤頂施加10mpa壓力壓制22小時，再用錫箔紙密封，置於陰涼處自然風乾，得到含油人造砂巖巖心；(6)敲取一定樣品，通過封蠟法測其孔隙度為10.88％，通過乾餾法測其含油飽和度為64.01％。實施例二：(1)取勝利油田樁13井1096.65～1097.65米深度段的館陶組疏鬆砂樣並用球磨機研磨成粉末，然後依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的標準檢驗篩篩分出粒徑分別為20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂樣，再稱取不同粒徑的砂樣並混合均勻，稱取的各粒徑砂樣的質量和質量百分比見表1；(2)將75gep固化劑、75g環氧樹脂、30g鄰苯二甲酸二丁酯混合配製成粘結劑，攪拌使其混合均勻後再加入50g丙酮；(3)依次加入40ml地層水、60ml原油、3g乳化劑op-10、1g異丙醇，攪拌使其混合均勻，形成均一穩定的乳化油；(4)將步驟(1)中混合均勻的砂樣、步驟(2)中添加丙酮的粘結劑、步驟(3)中的乳化油混合，攪拌60min，較大顆粒的粒徑≤4mm；(5)將步驟(4)製備的混合物裝入巖心製備模具，通過液壓千斤頂施加10mpa壓力壓制22小時，再用錫箔紙密封，置於陰涼處自然風乾，得到含油人造砂巖巖心；(6)敲取一定樣品，通過封蠟法測其孔隙度為21.08％，通過乾餾法測其含油飽和度為27.74％。實施例三：(1)取勝利油田樁13井1096.65～1097.65米深度段的館陶組疏鬆砂樣並用球磨機研磨成粉末，然後依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的標準檢驗篩篩分出粒徑分別為20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂樣，再稱取不同粒徑的砂樣並混合均勻，稱取的各粒徑砂樣的質量和質量百分比見表1；(2)將85gep固化劑、85g環氧樹脂、35g鄰苯二甲酸二丁酯混合配製成粘結劑，攪拌使其混合均勻後再加入55g丙酮；(3)依次加入20ml地層水、30ml原油、1.5g乳化劑op-10、0.5g異丙醇，攪拌使其混合均勻，形成均一穩定的乳化油；(4)將步驟(1)中混合均勻的砂樣、步驟(2)中添加丙酮的粘結劑、步驟(3)中的乳化油混合，攪拌70min，較大顆粒的粒徑≤4mm；(5)將步驟(4)製備的混合物裝入巖心製備模具，通過液壓千斤頂施加12mpa壓力壓制22小時，再用錫箔紙密封，置於陰涼處自然風乾，得到含油人造砂巖巖心；(6)敲取一定樣品，通過封蠟法測其孔隙度為30.70％，通過乾餾法測其含油飽和度為24.12％。實施例四：(1)取勝利油田樁13井1096.65～1097.65米深度段的館陶組疏鬆砂樣並用球磨機研磨成粉末，然後依次使用20目、40目、48目、60目、80目、150目、200目的標準檢驗篩篩分出粒徑分別為20目以下、20目～40目、40目～48目、48目～60目、60目～80目、80目～150目、150目～200目、200目以上的砂樣，再稱取不同粒徑的砂樣並混合均勻，稱取的各粒徑砂樣的質量和質量百分比見表1；(2)將65gep固化劑、65g環氧樹脂、30g鄰苯二甲酸二丁酯混合配置成粘結劑，攪拌使其混合均勻後再加入40g丙酮；(3)依次加入90ml地層水、135ml原油、6.75g乳化劑op-10、2.25g異丙醇，攪拌使其混合均勻，形成均一穩定的乳化油；(4)將步驟(1)中混合均勻的砂樣、步驟(2)中添加丙酮的粘結劑、步驟(3)中的乳化油混合，攪拌65min，較大顆粒的粒徑≤4mm；(5)將步驟(4)製備的混合物裝入巖心製備模具，通過液壓千斤頂施加12mpa壓力壓制20小時，再用錫箔紙密封，置於陰涼處自然風乾，得到含油人造砂巖巖心；(6)敲取一定樣品，通過封蠟法測其孔隙度為39.28％，通過乾餾法測其含油飽和度為25.20％。最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。當前第1頁12