一種人造砂巖巖心、制備方法及其用途
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種人造砂巖巖心，其在室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)中使用，屬于油氣田開(kāi)發(fā)物理模擬【技術(shù)領(lǐng)域】。所述人造砂巖巖心按其各組分占的重量百分比主要由如下原料制備得到：粘土2～20%、膠結(jié)物5～25%、長(zhǎng)石0～10%且不包括0和石英砂70～95%。本發(fā)明巖心的孔喉結(jié)構(gòu)分布曲線可調(diào)，潤(rùn)濕性可調(diào)，孔喉分布范圍更廣，能夠呈現(xiàn)雙峰分布，孔喉結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。通過(guò)膠結(jié)物中硅酸鹽混合物以及后續(xù)處理生成了地層天然巖石中的物質(zhì)成分，使得本發(fā)明成分更加多樣，有效克服了人工巖心孔喉分布、潤(rùn)濕性等與天然巖心差別較大的缺點(diǎn)，能夠更加準(zhǔn)確真實(shí)的模擬天然巖心，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，適宜在物理模擬中代替天然巖心使用。
【專利說(shuō)明】—種人造砂巖巖心、制備方法及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人造砂巖巖心、制備方法及其用途，所述人造砂巖巖心在室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)中使用，屬于油氣田開(kāi)發(fā)物理模擬【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前物理模擬采用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕獮閹r心模型，由于天然取心存在流程復(fù)雜、難度大、成本高等缺點(diǎn)，目前一般選用人工巖心來(lái)代替天然巖心進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn)。
[0003]但基于天然巖心成因的復(fù)雜性，在制作人造巖心時(shí)無(wú)法模擬其復(fù)雜成因而達(dá)到與天然巖心接近的非均質(zhì)性，而目前常規(guī)的人工巖心孔喉分布、潤(rùn)濕性等與天然巖心差別較大，其孔喉結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)單峰分布，孔喉結(jié)構(gòu)單一，不能很好的接近天然巖心。因此常規(guī)的人工巖心并不能準(zhǔn)確有效的代表天然巖心進(jìn)行物理模擬研究。
[0004]CN1664547 “石英砂環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)巖心及其制備方法”，提供了一種含石英砂的砂巖巖心制備方法，主要解決了解決現(xiàn)有的人造巖心與天然巖心相比相似性差的問(wèn)題。該巖心由膠結(jié)物和石英砂組成，膠結(jié)物和石英砂按重量百分比配比:膠結(jié)物5%~15%和石英砂85%~95%，其中膠結(jié)物由環(huán)氧樹(shù)脂和三種添加劑組成，環(huán)氧樹(shù)脂和添加劑按重量份配比:環(huán)氧樹(shù)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(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)巖心能夠比較真實(shí)地反映實(shí)際油藏孔隙結(jié)構(gòu)特征、表面性質(zhì)和非均質(zhì)性，可以用于化學(xué)助劑產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)研究工作。
[0005]CN101109676 “一種含粘土人工巖心的制作方法”,提供了一種含粘土的人造巖心制備方法，包括以下步驟:(A)膠結(jié)劑的配制；(B)復(fù)膜石英砂的制備(C)含粘土人工巖心制備(D)烘干，采用本方法制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，并且經(jīng)X射線衍射實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)說(shuō)明了采用本方法制作的含粘土人工巖心中的粘土性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，而且也未被膠結(jié)劑膠死的問(wèn)題。
[0006]以上已有技術(shù)所制作的人造砂巖巖心，其孔喉結(jié)構(gòu)單一，成分簡(jiǎn)單，孔喉分布曲線呈單峰分布，而天然巖心的孔喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其孔喉分布可呈現(xiàn)雙峰曲線，因此其并沒(méi)有解決人造砂巖巖心孔喉分布單一的問(wèn)題，不能很好模擬天然巖心。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決現(xiàn)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(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種人造砂巖巖心及其制備方法，所述人造砂巖巖心性質(zhì)穩(wěn)定，成分更加多樣，孔喉結(jié)構(gòu)更 加接近天然巖心，孔喉分布范圍更廣、分布曲線可調(diào)，呈現(xiàn)雙峰分布，該人造砂巖巖心能夠很好的在室內(nèi)開(kāi)展砂巖儲(chǔ)集層的物理模擬實(shí)驗(yàn)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0009]一種人造砂巖巖心，按其各組分占的重量百分比主要由如下原料制備得到:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種人造砂巖巖心，其特征在于，按其各組分占的重量百分比主要由如下原料制備得到:
2.如權(quán)利要求1所述的人造砂巖巖心，其特征在于，所述人造砂巖巖心按其各組分占的重量百分比主要由如下原料制備得到:
3.如權(quán)利要求1或2所述的人造砂巖巖心，其特征在于，所述人造砂巖巖心按其各組分占的重量百分比主要由如下原料制備得到:
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的人造砂巖巖心，其特征在于，所述膠結(jié)物按重量份數(shù)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(huán)氧樹(shù)脂0.3~1.5份以及硅酸鹽混合物0.5~5份。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的人造砂巖巖心，其特征在于，該巖心壓制好之后，需用KCl無(wú)機(jī)鹽水溶液浸泡處理； 優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)鹽水溶液的溶質(zhì)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(yōu)選CaCl2、NaHC03、MgCl2和Na2CO3中的任意三種或者四種的混合物； 優(yōu)選地，所述KCl在無(wú)機(jī)鹽水溶液中的濃度為2~10%，優(yōu)選4% ； 優(yōu)選地，所述長(zhǎng)石的粒徑為40-80目、80-120目和120目以上； 優(yōu)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(quán)利要求1-5之一所述的人造砂巖巖心的制備方法,所述方法包括如下步驟:(1)將配方量的各原料混合均勻后過(guò)篩； (2)將步驟(1)得到的混合物注入模具中，使其均勻分布，然后對(duì)模具施壓5~50min后卸壓； (3)將步驟(2)得到的壓制好的巖心放入烘箱固化； (4)將固化后得到的巖心用KCl無(wú)機(jī)鹽水溶液在50~85°C下浸泡，洗滌，烘干并冷卻至室溫，得到人造砂巖巖心。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述固化溫度為80~90°C,固化時(shí)間為6~8h。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)鹽水溶液的溶質(zhì)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(yōu)選CaCl2、NaHC03、MgCl2和Na2CO3中的任意三種或者四種的混合物； 優(yōu)選地，所述KCl在無(wú)機(jī)鹽水溶液中的濃度為2~10%，優(yōu)選4%。
9.如權(quán)利要求6-8之一所述的方法，其特征在于，所述浸泡的時(shí)間為6小時(shí)~15天。
10.一種如權(quán)利要求1-5之一所述的人造砂巖巖心的用途,其特征在于,其用于砂巖儲(chǔ)集層物理模擬 。
【文檔編號(hào)】C04B14/10GK103880384SQ201410114341
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】李宜強(qiáng), 李彥閱, 王彥升, 王付勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)