[发明专利]一种孔渗独立可控的大型三维岩石多孔介质模型制备方法

权利要求书

1.一种孔渗独立可控的大型三维岩石多孔介质模型制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立大型三维岩石的孔隙度控制模型和渗透率控制模型，包括

制备岩石骨架颗粒；

设计标准岩心制备参数；

使用所述岩石骨架颗粒基于所述标准岩心制备参数制备标准岩心；

测试所述标准岩心的孔隙度和渗透率；

基于所述孔隙度采用非线性回归分析方法建立孔隙度控制模型，建立所测得的岩石孔隙度φ与制备岩心时所用胶结物含量CR和压制压力CP两个因素水平的数学模型φ＝aCR^-bCP^-c；

基于所述渗透率采用两次多元回归分析方法建立渗透率控制模型；

基于所述孔隙度控制模型和所述渗透率控制模型制备大型三维岩石模型，包括

设计岩石模型参数，得到模型尺寸、设计孔隙度和设计渗透率；

基于模型尺寸确定岩石模型的压制压力，得到确定压制压力；

基于所述设计孔隙度和所述确定压制压力，采用所述孔隙度控制模型计算制备过程中模型各分区的所需的胶结物质量分数；

基于所述设计渗透率、所述确定压制压力和所述胶结物质量分数，采用渗透率控制模型计算模型各分区制备过程中所需的岩石骨架颗粒平均直径；

基于所述胶结物质量分数和所述岩石骨架颗粒平均直径制备岩石模型的岩石骨架颗粒与胶结物混合物；

基于所述确定压制压力将所述岩石骨架颗粒与胶结物混合物压制合成大型三维岩石模型。

2.如权利要求1所述的孔渗独立可控的大型三维岩石多孔介质模型制备方法，其特征在于，

所述标准岩心制备参数包括颗粒平均直径水平、压制压力水平和胶结物含量水平。

3.如权利要求2所述的孔渗独立可控的大型三维岩石多孔介质模型制备方法，其特征在于，

所述使用所述岩石骨架颗粒基于所述标准岩心制备参数制备标准岩心，包括：

基于所述颗粒平均直径水平，选取对应目数的标准筛分筛所述岩石骨架颗粒，得到目标岩石颗粒；

基于所述胶结物含量水平称取胶结物与所述目标岩石颗粒混合，得到混合物；

在25mm标准岩心模型压制模具底面及壁面贴上高温布避免粘连，将所述混合物填入岩石压制模具铺平，并基于所述压制压力水平压制5分钟，得到压制模型；

将所述压制模型放入烘箱内，升温至180～200℃，烘烤30min，然后将所述烘箱断电，保持仓门关闭状态降温10min，再打开仓门冷却40min，取出所述压制模型后在常温下冷却30min，得到标准岩心。

4.如权利要求1所述的孔渗独立可控的大型三维岩石多孔介质模型制备方法，其特征在于，

所述基于所述渗透率采用两次多元回归分析方法建立渗透率控制模型，包括：

采用二元非线性回归分析方法，建立不同颗粒平均直径水平多孔介质所测得的所述渗透率与制备所述标准岩心时所用胶结物含量、压制压力两个因素水平的数学模型；

整理所述数学模型中的拟合参数，采用数学拟合方法分析所述拟合参数与所述颗粒平均直径水平的数学关系；

基于所述数学模型和所述数学关系建立渗透率与胶结物含量、压制压力和颗粒平均直径三个因素水平的数学模型，得到渗透率控制模型。