[发明专利]一种人造长岩心及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于油田化学驱油剂渗流特性评价和注入参数优化的岩心，属于一种人造长岩心及其制备方法。 

背景技术

 在油田开发过程中，化学驱油剂对于改善水驱开发效果和提高原油采收率具有十分重要的作用，具备某种功能的驱油剂产品往往有许多，这就需要对产品优选。产品优选的依据是它在油藏岩心中的渗流特性，即需要开展岩心驱替实验。目前，由于天然岩心价格高且受来源和规格的限制，国内研究机构进行岩心驱替实验时多数采用人造岩心。 

目前，人造岩心制作方法有石英砂环氧树脂胶结、石英砂或玻璃球充填和石英砂磷酸铝烧结等几种，其中石英砂磷酸铝烧结法制作岩心的重复性差，石英砂或玻璃球充填模型不含胶结物，其孔隙尺寸、和孔隙结构等方面与天然岩心差别较大，这两种岩心的应用受到限制。石英砂环氧树脂胶结岩心不仅岩石孔隙尺寸和结构特征与天然岩心相近，而且制作工艺简单、岩心重复性优良，因而在国内石油科学研究中被广泛应用。 

但由于受到压力试验机和模具尺寸以及保温箱（模拟油藏温度）尺寸的限制，现有单块石英砂环氧树脂胶结岩心长度不超过100cm，可以满足一般驱替实验要求。但对于化学驱油剂在多孔介质内滞留量分布规律和聚合物凝胶动态成胶等实验研究，往往要求岩心长度要达到几米甚至几十米，现有岩心无法满足长度要求。现有解决方法有两种，对于填砂管模型是通过增加填砂管数量，对于石英砂环氧树脂胶结岩心是通过闸门和管线将若干块岩心串联起来。实践表明，这两种岩心都存在不足和缺陷。对于通过增加填砂管数量形成的长填砂管模型，一是填砂模型本身不含胶结物，孔隙结构与天然岩心存在较大差异；二是长度超过一定尺寸后，填砂工艺难以保障各个填砂管性质相近。对于石英砂环氧树脂胶结岩心串联形成的长岩心，驱油剂在岩心与闸门和管线中交替流动，管线空间尺寸和结构特征与岩心孔隙存在较大差异，实验结果难以真实地反映驱油剂在油藏岩石内的渗流特征。 

发明内容

为了解决现有人造岩心长度难以满足实际需求技术难题，本发明提供了一种人造长岩心及其制备方法。该岩心由石英砂环氧树脂胶结压制而成，其孔隙结构和表面性质与油藏岩石的相近，而且长度可以满足驱替实验对单块岩心长度的要求。 

    本发明所采用的技术方案是：该岩心由石英砂和胶结物组成，将其混合均匀并放入方形钢制模具中，经压力试验机压制并烘干，将烘干后的岩心经切割机割缝，最后经环氧树脂对割缝和岩心外观表面进行浇铸，得到渗透率1mD～10000mD岩心，割缝后岩心呈“盘管”状，长度200cm～3000cm，长条岩心总孔隙体积1000cm³～50000cm³。 

人造长岩心的制备方法，包括下列步骤： 

(1)模具:模具由侧板、端板、底板和压板组成，其中侧板和端板为钢制，底板为电木板，压板为高密度板；方形钢制模具几何尺寸：长×宽×高=30cm～120cm×30cm～120cm×10cm～30cm；

(2)配料: 岩心制作物料由石英砂和胶结物组成；

(3)拌砂:将不同粒径的石英砂按比例混合，搅拌均匀，将配制胶结物所需药品按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛；

(4)装模:砂子装入模具之前，用丙酮将模具内侧擦净，再用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到砂子均匀分布为止，最后用压板将砂压实；

(5)加压:将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；

(6)加温:将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化；

(7)切割: 将固化后板状岩心割缝，得到“盘管”状长岩心；

(8)浇铸密封：将割缝岩心放置在木制模具内，倒入环氧树脂，待其固化后得到设计长度的岩心。

本发明所具有的有益效果是：本发明的岩心端面为长方形或正方形，截面积为6.25cm²～144cm²，长度达到几米甚至几十米，适合于化学驱油剂在多孔介质内滞留量分布规律和聚合物凝胶动态成胶等实验研究。本发明解决了将若干块岩心串联起来来增加岩心的长度导致实验结果难以真实地反映驱油剂在油藏岩石内的渗流特征的技术问题，岩心不仅岩石孔隙尺寸和结构特征与天然岩心相近，而且制作工艺简单、岩心重复性优良， 

附图说明：

图1 岩心割缝后示意图；