[发明专利]一种裂缝性碳酸盐岩心制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种裂缝型碳酸盐岩心制备方法。

背景技术

在油气田开发过程中，很多室内实验都需要用到岩心，包括岩心流动实验、岩心伤害实验等，。然而，现场钻井取芯成功率较低且取芯费用较高，大幅度提高实验费用，尤其是一些对于裂缝性储层的岩心实验，取芯成功率更低，很难取到有裂缝的岩心。对于这类岩心实验，尤其是在研究不同裂缝宽度下暂堵剂封堵强度的实验，需要获得不同缝宽的岩心，现场钻井取芯几乎不可能取到，就需要进行人工造缝，而人工造缝很容易导致岩心破碎，很难获得符合要求的裂缝型岩心，而人造裂缝性岩心可以克服这一缺点。然而，目前对于制造裂缝性岩心的方法研究较少，尤其是对裂缝性碳酸盐岩岩心的制备方法就更少。

2001年，徐刚等人设计了一种符合裂缝性油藏地下特征的人工造缝技术，利用拉伸、单轴和三轴压缩试验，控制裂缝的形成；2007年，H.H.Abass等人模拟张性天然裂缝，通过把岩心置于强张力状态下来使整个岩心起缝；2009年，张麒麟等采用了压缝法和劈缝法来制备裂缝性岩心；2012年，朱华银等通过固定块将岩心固定加压进行造缝。这些方法均存在一些弊端，如容易导致岩心破碎，成功率较低，而且不好控制缝宽。

2014年，孙仁远，张建山等人设计了一种制作裂缝性碳酸盐岩岩心的制备方法，该方法先将碳酸钙粉末通过固化剂固化成岩板，然后进行割缝、钻心来获得裂缝性碳酸盐岩心；2014年，王洋，葛际江等人设计了一种缝洞型碳酸盐岩心制备方法，该方法采用碳酸盐粉末、有机胶和无机胶、松香混合，采用半圆柱状模具压制而成，压制过程中在半圆柱表面铺设一定的松香颗粒和粉末，压制成型后采用无水乙醇将松香冲洗，从而形成裂缝性碳酸盐岩心。

从以上内容可知，无论哪种造缝技术都各有不足之处。采用力学破坏造缝方法，成功率低，形成的缝也比较随机，无法用确切的参数对其进行描述；切割造缝虽然没有这种缺陷，但是切割部分的岩心会缺失，无法保持原来的形状，所以需要对岩心进行填充，但是所用的填充物无法与基质岩心完全相同；而且，目前的人造胶结岩心多以石英砂为原料，碳酸盐岩人造岩心的制作方法更是少之又少，且存在一定的不足之处，如通过碳酸盐岩板制作、割缝、钻心获得的裂缝性碳酸盐岩心仍然存在切割造缝的缺点，通过模型压制、无水乙醇冲洗获得的裂缝性碳酸盐岩心虽然克服了切割造缝的缺陷，但无法控制缝宽，且不能模拟支撑裂缝。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种可控缝宽的支撑裂缝型碳酸盐岩心制备方法。

一种裂缝型碳酸盐岩心制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定比例的碳酸盐粉末、无机胶、可溶解有机凝胶粉末，根据实际需求用筛网筛选后混合均匀；

(2)将混合物装入岩心制备装置的两个半圆筒模具中并按照要求铺设；

(3)选取一定直径的支撑剂，按要求铺设在其中一个半圆筒混合物上，，用大于支撑剂目数的筛网筛选一定量的可溶解有机凝胶将支撑剂之间填平，或者提前将支撑剂用可溶解有机凝胶胶结成所需形态的薄片状，然后安置在装有混合粉末的半圆筒中；

(4)在恒温箱中将铺置好原料的半圆筒恒温45℃，保持10min，琼可溶解有机凝胶熔化，使半圆筒中的原料初步成型；

(5)将两个半圆筒组装成圆柱状，放置在岩心制备装置的加压装置上，控制温度35～40℃，10MPa正压20min，反压10分钟后取下，放置3～5h，在40℃下烘干，切除不规则端面；

(6)在水浴锅里用蒸馏水将步骤(5)制备的岩心浸泡20min，然后取出来用50℃蒸馏水驱替，直至流出的蒸馏水澄清为止，清洗岩心表面，即制得所需宽度的支撑裂缝岩心；其中，所述蒸馏水的温度高于可溶解有机凝胶粉末的溶解温度。

进一步地，如上所述的裂缝型碳酸盐岩心制备方法，所述无机胶为硅铝酸盐。

进一步地，如上所述的裂缝型碳酸盐岩心制备方法，所述可溶解有机凝胶为琼脂糖凝胶，其在40℃以上开始融化。

进一步地，如上所述的裂缝型碳酸盐岩心制备方法，所述支撑剂为石英砂或者陶粒。

进一步地，如上所述的裂缝型碳酸盐岩心制备方法，所述碳酸盐粉末、无机胶和可溶解有机凝胶的质量比为：6.0～7.5:1.5～2.0:1.0～2.0。

进一步地，如上所述的裂缝型碳酸盐岩心制备方法，可以通过选择不同支撑剂的粒径，获得不同宽度的支撑裂缝性碳酸盐岩心。