[发明专利]一种人造致密岩芯及制备方法

说明书

本发明属于力学技术领域，涉及一种人造致密岩芯及制备方法，其解决了现有人造致密岩芯不能满足1微米以下的实验要求等问题。本致密岩芯包括壳体，壳体内间隔插接有若干根亚微米级的石英毛细管，各石英毛细管均沿壳体的长度方向设置且相互平行，致密岩芯还包括能够使石英毛细管固定于壳体内的定位机构。本制备方法包括如下步骤：1)备好壳体；2)截取亚微米级的石英毛细管；3)将石英毛细管段逐一填充到壳体中，并用双组分胶粘剂固定和密封外围；4)形成毛管束模型，并对毛管束模型进行封装，所得即为致密岩芯。本发明的人造致密岩芯可满足1微米以下的实验要求。

技术领域

本发明属于力学技术领域，涉及一种人造致密岩芯及制备方法。

背景技术

随着我国对油气资源需求量不断加大及相关油气田开发技术的成熟，非常规油气藏资源逐渐占据重要地位。其中致密油气藏是重要的一种资源，我国各油区探明的致密油藏储量规模较大。

致密油层以渗透率低、孔隙度小、包含了大量的纳米尺度的孔隙为主要特点，流体在其中的流动不再符合传统的达西定律。而我国的致密油藏主要为陆相沉积，地质结构复杂，与国外的致密油藏有较大差异，无法套用其经验，因此对其渗流机理的研究成了提高我国致密油气藏开发的关键。

申请人曾向国家知识产权局申请过一篇名为“一种超低渗透岩芯及其制备方法(CN 106866155 A)”的发明专利，该专利中的超低渗透岩芯含有β-Si3N4、黏土、碳粉、BN及CaF2，其制备方法包括如下步骤：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。

目前对致密油藏非线性渗流研究的实验手段包括岩芯实验和微管实验，但是当微管的内径小于1微米后，流量的检测较为困难。为此，设计一种能够较为简单的方式测量内径小于1微米的微管实验的流量的方法，成为当务之急。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种人造致密岩芯，本发明所要解决的技术问题是：如何使本人造致密岩芯能够满足1微米以下的实验要求。

本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种人造致密岩芯的制备方法，本发明所要解决的技术问题是：如何制造能够满足1微米以下实验要求的人造致密岩芯。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：

一种人造致密岩芯，其特征在于，所述致密岩芯包括壳体，所述壳体内间隔插接有若干根亚微米级的石英毛细管，各石英毛细管均沿所述壳体的长度方向设置且相互平行，所述致密岩芯还包括能够使所述石英毛细管固定于壳体内的定位机构。

其工作原理如下：本人造致密岩芯中的石英毛细管采用亚微米级制成，其粒度直径为100nm～1.0μm，因此，可使得本致密岩芯能满足1微米以下的实验要求。并且可根据实际的需求，调整选用直径不同的石英毛细管。

在上述的一种人造致密岩芯中，所述定位机构包括填设于石英毛细管与壳体内壁之间的双组分胶粘剂。通过将双组分胶粘剂可实现将石英毛细管固定于壳体内。

在上述的一种人造致密岩芯中，所述壳体采用3D打印制成。壳体采用3D打印制成，可根据实验的需求自由选择壳体的内径和长度。

本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：

一种人造致密岩芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)备好壳体；

2)截取亚微米级的石英毛细管；

3)将所述石英毛细管段逐一填充到壳体中，并用双组分胶粘剂固定和密封外围；