[发明专利]一种可视化真实岩心模型中岩石薄片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发实验技术领域，特别是一种可视化真实岩心模型中岩石薄片的制造方法。

背景技术

微观渗流实验是油气田开发领域机理研究的重要实验技术，其核心内容是观察微观模型内流体的渗流过程。

为模拟高温高压油藏渗流条件，微观模型分为内模型和外模型。内模型为观察介质，最为常用的是玻璃模型；外模型为内模型提供高温高压环境，具备加热系统和耐压设计。

目前，内模型主要为玻璃刻蚀模型，在玻璃表面刻蚀有各种图案或模拟不同岩心结构的平面孔隙通道。简要的实验步骤如下：首先将玻璃模型与外模型连接，且保证连接处密封，外模型内的流体无法进入玻璃模型内；其次将外模型按照实验流程连接；再次，逐步将外模型和内模型逐渐升温升压至设计温度、压力；最后，进行渗流实验。

目前微观渗流实验所使用的玻璃模型存在种类单一的问题，玻璃刻蚀模型在流动形态、流体界面作用和驱油效率等研究中起到重要作用，但是其图案毕竟与真实岩石的孔隙结构有很大差异，且不能研究流体与岩石固相间的作用。这严重限制了流固耦合等重要内容的研究，因而研究者希望采用真实岩心制作的模型来研究孔隙结构。为满足观察要求，真实岩石必需研磨到很薄的程度。由于不同岩石的粒径粒度、胶结程度、矿物组分相差较大，因而在一定厚度时即产生破碎，特别在磨制面积较大的岩石片时。普通实验室内10cm²的岩石片研磨厚度很难小于0.8mm；精密研磨设备能较大幅度降低这一厚度能达到0.3mm，但是设备投资成本大，薄片面积变小。

发明内容

为了解决现有的设备制造岩石薄片成本高的技术问题，本发明提供了一种可视化真实岩心模型中岩石薄片的制造方法。该可视化真实岩心模型中岩石薄片的制造方法使用普通研磨机就可以制造出厚度符合要求的岩石薄片，该岩石薄片不仅保留了真实岩石的固相组分、孔隙结构及连通性能等全部信息，并且具有良好的透光性，适宜观察等优点。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：一种可视化真实岩心模型中岩石薄片的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：将依次层叠设置的待磨岩心片、基础岩心片和基材粘接在一起；

步骤二：磨制待磨岩心片的表面；

步骤三：将待磨岩心片与基础岩心片分离。

在步骤一中，首先将基础岩心片的下表面和基材的上面粘接在一起，再将待磨岩心片的下表面和基础岩心片的上表面粘接在一起。

将待磨岩心片的下表面和基础岩心片的上表面粘接在一起的为蜡，该蜡的厚度为0.1～0.5mm。

当需要将待磨岩心片和基础岩心片粘接在一起时，首先在基础岩心片的上表面涂抹蜡并对基础岩心片进行加热，然后再将待磨岩心片放在基础岩心片上。

将待磨岩心片放在基础岩心片上后，在基础岩心片的上表面往复移动待磨岩心片，然后再对待磨岩心片施加向下的压力。

在步骤一中，基础岩心片的长度为5～10cm，基础岩心片的宽度为2～5cm，基础岩心片的厚度为0.2～0.5cm，基材为玻璃片。

在步骤二中，使用研磨机水磨待磨岩心片的上表面，研磨机的转速为200～500转/min。

当待磨岩心片的厚度为0.5mm～1mm时，选择600目～1000目的砂纸对待磨岩心片进行研磨，当待磨岩心片的厚度为小于0.5mm并且大于等于0.3mm时，选择1000目～5000目的砂纸对待磨岩心片进行研磨。

在步骤三中，将待磨岩心片、基础岩心片和基材同时放入沸水中，使待磨岩心片与基础岩心片分离。

在步骤三后，将待磨岩心片放入加热装置中加热待，使待磨岩心片表面的残留物气化。

本发明的有益效果是：

1、制作的岩石薄片保留了真实岩心孔隙结构、矿物组分、粒度分布等所有物理性能；突破了玻璃刻蚀模型只能模拟孔隙的限制。蜡封研磨技术使岩石薄片达到了0.3mm的级别。蜡封方法是岩心不受污染克服了铸体法的弊端。

2、岩石薄片具有良好的透光性能，适宜微观实验的观察研究；

3、该制造方法设备投资小，操作简单，适宜制作量小的研究类机构。

附图说明

下面结合附图对本发明所述的可视化真实岩心模型中岩石薄片的制造方法作进一步详细的描述。

图1是待磨岩心片、基础岩心片和基材粘接在一起的主视图。

图2是待磨岩心片、基础岩心片和基材粘接在一起的仰视图。

其中1.待磨岩心片，2.基础岩心片，3.基材，4.蜡，5.强力胶。

具体实施方式