[发明专利]一种多孔介质材料内表面CaCO3矿化方法及其产品

说明书

本发明提供了一种多孔介质材料内表面CaCO₃矿化方法及其产品。所述方法包括如下步骤：(1)在容器中，在抽真空的条件下将多孔介质材料完全浸于CaCO₃矿化液体；(2)将容器抽真空后保持该压力一段时间然后恢复常压，以将多孔介质材料的内部空间充满完全饱和CaCO₃矿化液体；(3)升高容器内的温度和压力，保持一定时间以完成多孔介质材料内表面CaCO₃矿化，然后再恢复到常温常压。通过本发明的方法，可以在多孔介质的内表面这类难以触及的位置实现CaCO₃矿化，较现有方法在应用范围上具有创新性。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体的说，是涉及一种多孔介质材料内表面CaCO₃矿化方法及其产品。

背景技术

碳酸盐岩油藏是世界主要油藏类型之一，国内外许多大型油田均属于该油藏类型。碳酸盐岩油藏的开发技术一直以来都是石油天然气工业研究的热点，目前仍依赖于从深达数千米的地层中钻取的岩心，岩心数量的匮乏和高昂的钻取成本成为制约该领域发展的重要因素之一，亟需寻找碳酸盐岩岩心的替代品。

碳酸盐岩岩心是一类含有孔隙、裂缝、空洞等内部空间的多孔介质，仅从形态上能够找到许多替代品，无论是普通的天然岩石还是3D打印的人工岩石，均可以在一定程度上模拟碳酸盐岩岩心的多孔性质。但对于碳酸盐岩油藏开发研究而言，重要的是多孔介质的表面性质，无论是非碳酸盐岩的天然岩石还是3D打印的人工岩石，由于材料成分并不是CaCO₃，其表面性质与碳酸盐岩岩心相去甚远，无法替代后者。

到目前为止，虽然有学者(Chen,2014；Raveshiyan,2013；Deng,2013；范荣玉,2015) 研究过通过表面矿化修饰，改变材料表面的化学成分，方法包括共混、涂覆、交替浸渍等，但在这些方法中，有的无法对于微小的多孔介质内表面进行矿化，有的虽能矿化内表面，但容易生成大颗粒或小颗粒团聚的矿化层，无法应用于微小空间内表面的矿化。

目前并没有任何一种方法能够对含有孔隙、裂缝、空洞等内部空间的多孔介质的内表面进行均匀的CaCO₃矿化，因此有必要提供一种矿化处理方法，实现多孔介质材料内表面CaCO₃矿化。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种多孔介质材料内表面CaCO₃矿化方法；

本发明的另一目的在于提供所述方法得到CaCO₃矿化的多孔介质材料。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种多孔介质材料内表面CaCO₃矿化方法，其中，所述方法包括如下步骤：

(1)在容器中，在抽真空条件下将多孔介质材料完全浸于CaCO₃矿化液体；

(2)将容器抽真空后保持该压力一段时间然后恢复常压，以将多孔介质材料的内部空间充满完全饱和CaCO₃矿化液体；

(3)升高容器内的温度和压力，保持一定时间以完成多孔介质材料内表面CaCO₃矿化，然后再恢复到常温常压。

步骤(1)可以是将多孔介质材料完全浸于CaCO₃矿化液体后，将容器抽真空；然而根据本发明一些具体实施方案，其中，步骤(1)是将多孔介质材料置于容器中，将容器抽真空，然后将CaCO₃矿化液体注入容器，使得多孔介质材料完全浸于CaCO₃矿化液体。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述的CaCO₃矿化液体为钙盐的水溶液。

根据本发明一些具体实施方案，其中，所述的钙盐的水溶液中钙盐在水中的浓度为0.01g/L到500g/L。