[发明专利]一种固砂配方性能评价的岩心胶结模具及其实验方法

说明书

本发明涉及的是一种固砂配方性能评价的岩心胶结模具及其实验方法，其中固砂配方性能评价的岩心胶结模具通过以下方法制备而成：绘制出岩心胶结模具的3D结构图，形状为环形圆筒，由内筒和外筒同轴构成，环形空间中有连接内、外筒的固定带，内筒两端开口，环形空间上端开口，环形空间底端封闭；将3D结构图导入3D打印机中，用聚丙交酯材料打印；在打印好的岩心胶结模具的环形空间中填入烘干的砂粒模拟砂浴环境，内筒下端口与带孔胶塞连接，在连接处涂抹防水胶，带孔胶塞外贴覆一层筛网。本发明通过在环形空间中填入砂粒模拟砂浴环境，同时在岩心胶结完毕后只需用小刀划开模具软质外壁即可取出完整的胶结岩心，避免了对胶结岩心的损坏。

技术领域：

本发明涉及的是油井防砂技术，具体涉及的是一种固砂配方性能评价的岩心胶结模具及其实验方法。

背景技术：

油井出砂是疏松砂岩油田开发过程中遇到的常见问题，油井出砂不仅会造成采油工具的损坏，增加检泵次数，同时还会使得套管周围的岩石剥落形成亏空，在地层应力的作用下使套管变形甚至破坏，严重时会导致井壁坍塌，油井无法继续生产，给油井的安全高效生产带来极大的危害。

目前油井防砂主要分为机械防砂和化学固砂两种，相比于机械防砂，化学固砂能够从根本上解决出砂问题。化学固砂是以各种化学材料为固化剂，例如糠醇树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、有机硅树脂以及水泥浆等，与其他辅助药剂相配合形成固砂配方，固砂配方在注入出砂层位后通过物理吸附和化学聚结作用将游离砂固结起来，从而达到化学固砂的目的。为了提高固砂效果，应该选择与储层特性相适应的固砂配方，因此需要在室内进行固砂配方的评价以及优化，从而指导现场固砂施工，使油井固砂效果达到最佳。

目前固砂配方性能评价主要参考中华人民共和国石油天然气行业标准SY-T6572-2003《防砂用树脂性能评价方法》，其岩心胶结使用的模具为玻璃管，玻璃管在实际使用时，存在着很多不足之处：

（1）玻璃管具有较大硬度，砂粒胶结受热后在横向上无法自然膨胀，进而在纵向上发生膨胀，出现较多横向裂纹和空腔，使得胶结岩心力学参数和渗透率出现较大差异；

（2）使用玻璃管作为模具时，岩心胶结结束后需要将玻璃管敲碎方能取出胶结岩心，在敲击过程中容易使胶结岩心发生人为破坏，导致评价结果不准确；

（3）常用玻璃管内径尺寸不精确，需要专门定制，影响实验进度且成本较高。

由于化学固砂配方性能评价时使用玻璃管作为岩心胶结模具的不足，导致固砂配方性能评价结果不准确，严重影响了出砂地层的固砂效果。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种固砂配方性能评价的岩心胶结模具，这种固砂配方性能评价的岩心胶结模具用于解决目前玻璃管模具存在的问题，本发明的另一个目的是提供固砂配方性能评价的岩心胶结模具的实验方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种固砂配方性能评价的岩心胶结模具通过以下方法制备而成：

首先由制图软件绘制出岩心胶结模具的3D结构图，形状为环形圆筒，由内筒和外筒同轴构成，内筒内径为25mm，外筒外径为50mm，环形空间中有三条连接内筒、外筒的固定带，内筒两端开口，环形空间上端开口，环形空间底端封闭，内筒与外筒厚度均为2-3毫米；将岩心胶结模具3D结构图导入3D打印机中，使用聚丙交酯材料打印岩心胶结模具；在打印好的岩心胶结模具的环形空间中填入烘干的砂粒模拟砂浴环境，内筒下端口与带孔胶塞连接，在连接处涂抹防水胶，带孔胶塞外贴覆一层1000目筛网。

上述固砂配方性能评价的岩心胶结模具进行固砂配方性能评价的实验方法为：

第一步：收集现场油井实际出砂砂粒，在100℃烘箱中烘干；

第二步：将烘干后的砂粒填入固砂配方性能评价的岩心胶结模具的环形空间并压实，模拟砂浴；