[发明专利]用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法

说明书

本发明公开了一种用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法，包括以下步骤：对目标区块原岩的力学强度及孔隙特征进行测试，并根据力学强度测试结果选择水泥试样原料中水、灰、砂的比例，将原料混合之后均匀搅拌形成混合物；将混合物分批加入试样模具之中，并以原岩的孔隙特征测试结果为依据，根据测试到的原岩中孔隙的位置、大小及走向，在每批次的混合物中加入改性聚乙烯醇薄片；待水泥试样固结后拆模，并在预设条件下养护得到水泥试样。本发明提出的用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法，制作出的水泥试样可较好地模拟岩石的层理、天然裂缝情况，提高了水力压裂、油气开采和储层伤害及恢复评价物理模拟实验的效率及准确性。

技术领域

本发明涉及水泥试样制作方法技术领域，尤其涉及一种用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法。

背景技术

页岩作为一种低孔、低渗的沉积岩，具有薄片状的层理以及复杂的天然裂缝体系。由于研究水力压裂的机理需要进行大量试验，不可能全部基于现场原岩进行，因此，研制与原岩物理力学性能类似的水泥试样是开展水力压裂物理模拟的基础。除此之外，在室内模拟油气开采，进行储层伤害及恢复评价的过程中也同样需要制作大量的水泥试样。

而目前在模拟岩石孔隙结构的过程中，国内普遍采用的是在水泥试样内预制硬纸片的方法，这种方法与原岩的孔隙结构差距较大，大大降低了物理模拟实验的效率与准确性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法，旨在提高水力压裂、油气开采和储层伤害及恢复评价物理模拟实验的效率与准确性。

为实现上述目的，本发明提供一种用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法，包括以下步骤：

对目标区块原岩的力学强度及孔隙特征进行测试，并根据力学强度测试结果选择水泥试样原料中水、灰、砂的比例，将原料混合之后均匀搅拌形成混合物；

将所述混合物分批加入试样模具之中，并以原岩的孔隙特征测试结果为依据，根据测试到的原岩中孔隙的位置、大小及走向，在每批次的混合物中加入改性聚乙烯醇薄片；

待水泥试样固结后拆模，并在预设条件下养护得到水泥试样。

优选地，在将所述混合物分批加入试样模具之中的步骤之前，在试样模具的内侧壁刷满机油以便于脱模。

优选地，所述对目标区块原岩的力学强度及孔隙特征进行测试，并根据力学强度测试结果选择水泥试样原料中水、灰、砂的比例，将原料混合之后均匀搅拌形成混合物的步骤中，将原岩进行抗压、抗折的强度测试，得出力学强度测试结果，以力学强度测试结果为依据，制作多个具有不同水、灰、砂之比的小试样，并对多个小试样进行力学性能测试，以找到与现场原岩力学性能最为相近的水、灰、砂之比，再进行水泥试样的制作。

优选地，在将原料混合之后均匀搅拌形成混合物的过程中，在混合物中加入橡胶颗粒以改善水泥试样的韧性。

优选地，在将所述混合物分批次加入到试样模具的过程中，加入每一批次后都要进行铺平，进行充分振捣，并加入引气剂以排除混合物中的气泡，进行夯实。

优选地，采用CT扫描的方法，得出关于目标区块原岩内部孔隙结构特征的图像，并根据扫描图像所显示的天然裂缝的位置、大小及走向等情况，在每一批次夯实的混合物中放置改性聚乙烯醇薄片。

优选地，所述改性聚乙烯醇薄片的厚度为2~4mm，长度为30~100mm。

优选地，将所述混合物分批加入试样模具的过程中，在试样模具中分批次地加入混合物，直至加满，用刮刀将凸露出的混合物刮去，使其表面平整。