[发明专利]一种超低渗透岩芯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超低渗透岩芯及其制备方法，所述超低渗透岩芯含有β‑Si₃N₄、黏土、碳粉、BN及CaF₂，所述制备方法包括以下步骤：1)将不同组分的配料加水充分揉和；2)将揉和后的粉末放入模具中，然后将模具放入烧结炉中，在高温下进行烧结，经升温、保温、冷却后制成大块陶瓷；3)将步骤2)所得的大块陶瓷进行标准岩心的切割。本发明的超低渗透岩心的渗透率可以达到特低渗透和致密油气藏的量级：10毫达西‑0.1毫达西，这种人造岩芯可用于非常规油气藏开发过程中的渗流机理研究。

技术领域

本发明涉及一种超低渗透岩芯及其制备方法，这种人造岩芯可用于非常规油气藏开发过程中的渗流机理研究，属于力学领域。

背景技术

在油田生产开发过程中，许多实际问题的解决离不开人造岩心，尤其是对于超低渗透油气藏、致密油气藏。我国资源储备庞大，拥有巨大的开采价值，对其研发将缓解我国石油紧张局面，但目前我国对其研究开发程度有限，实验所需天然岩心的获取受到很多因素的限制，这给实验研究带来了不少困扰。因而绝大多数实验采用人造岩心，但是我国制备的人造岩心渗透率往往很难达到超低渗透。针对目前的这种困境，我们需要相关专业人士对此投入大量研究。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种超低渗透岩芯，所述岩心含有β-Si₃N₄、黏土、碳粉、BN及CaF₂，其中β-Si₃N₄、黏土、碳粉、BN及CaF₂的重量百分含量为：

在一个优选地实施方案中，所述β-Si₃N₄、黏土、碳粉、BN及CaF₂的重量百分含量为：

本发明还提供了一种超低渗透岩芯制备的方法，其包括如下步骤：

1)将不同组分的配料加水充分揉和；

2)将揉和后的粉末放入模具中，然后将模具放入烧结炉中，在高温下进行烧结，经升温、保温、冷却后制成大块陶瓷；

3)将步骤2)所得的大块陶瓷进行标准岩心的切割。

在一个优选地实施方案中，所述步骤1)中加入水的量为总配料质量的10％。

在一个优选地实施方案中，所述步骤2)中的烧结氛围为常压下，氮气气氛中进行烧结。

在一个优选地实施方案中，所述步骤2)中升温速度20-40℃/min。

在一个优选地实施方案中，所述步骤2)中保温温度为1600-1700℃，保温时间为2-3h。

在一个优选地实施方案中，所述步骤2)中冷却为自然冷却。

在一个优选地实施方案中，所述步骤3)中标准岩芯的形状为直径25mm，长度50mm的圆柱形。

本发明的有益效果是：本发明提供一种超低渗透岩芯及其制备方法，其中利用碳粉作为造孔剂，在高温下会充分燃尽且没有灰烬，利用此方法制备的岩心的渗透率可以达到特低渗透和致密油藏的量级：10毫达西-0.1毫达西，这种人造岩芯可用于非常规油气藏开发过程中的渗流机理研究。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域普通技术人员更全面的理解本发明，但不可以任何方式限制本发明。