一种人造岩心及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种人造岩心及其制备方法。该制备方法包括：获得油藏地质资料，分析获得储层中的岩心矿物、各岩心矿物的体积百分数及储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；将替代的岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；按公式(1)计算各岩心矿物在各粒径条件下的质量用量，或者，按公式(2)计算各岩心矿物在各粒径条件下的体积用量：

An artificial core and its preparation method

The invention provides an artificial core and a preparation method thereof. The preparation method includes: obtaining reservoir geological data, analyzing and obtaining core minerals in the reservoir, the volume percentage of each core mineral, the particle size range of the minerals in the reservoir and the mass fraction of the minerals contained in the conditions of each particle size; crushing the substituted core minerals into particles and sieving them according to the particle size, and reserving them according to formula (1); Calculate the mass dosage of each core mineral under each particle size condition, or calculate the volume dosage of each core mineral under each particle size condition according to formula (2):

【技术实现步骤摘要】
一种人造岩心及其制备方法
本说明书属于油气田开发
，涉及一种人造岩心及其制备方法。
技术介绍
目前，在油气田开发过程的研究中，大量应用地层渗流模拟系统进行实验，研究驱替或者吞吐过程中的地层动态变化、采油介质变化、采油机理、储层伤害机理、剩余油分布情况及评价开发效果。在此过程中应用人造岩心作为一种常见的地层多孔介质模型被广泛应用。迄今为止的人造岩心原材料多以石英砂和粘土矿物为主，以及为使原材料颗粒胶结而加入的环氧树脂、聚酯树脂等胶结剂：如申请号为201710010829.3的中国专利《一种制备人造方岩心的模具及制备方法》、申请号为201610881141.8的中国专利《平面径向流岩心制备装置及方法》以及申请号为201611138822.1的中国专利《一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法》。虽然以上的专利申请公开了现有技术常用的几种人造岩心的制备方法，但是真实储层的矿物组成非常复杂，常规人造岩心即使包括石英、长石、云母、方解石、辉石、角闪石、橄榄石、粘土等诸多矿物，但石英砂和粘土矿物的组合并不能够代表储层的矿物环境。尤其，随着研究的逐渐深入，关于注入介质与储层岩石矿物之间的相互作用情况被越来越多的关注，常规只以人造多孔介质为目标并不关注矿物组成的传统的岩心制备方法已经不能够满足新实验的需要。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本说明书的目的在于提供一种人造岩心及其制备方法。该人造岩心能够有效模拟储层条件的矿物环境，真实模拟储层条件下流体与岩石矿物相互作用。为了达到前述的专利技术目的，本说明书提供一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(1)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的质量用量；所述公式(1)中，mij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的质量用量，单位为g；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心模具的体积，单位为cm3；步骤五：将所述人造岩心矿物按步骤四计算的各粒径条件下的用量混合，然后加入胶结剂，搅拌均匀后进行岩心的塑型，制得人造岩心。本专利技术还提供一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(2)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的体积用量；所述公式(2)中，Vij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的体积用量，单位为cm3；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心模具的体积，单位为cm3；步骤五：将所述人造岩心矿物按步骤四计算的各粒径条件下的体积用量混合，然后加入胶结剂，搅拌均匀后进行岩心的塑型，制得人造岩心。本说明书还提供一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(1)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的质量用量，或者，按公式(2)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的体积用量；所述公式(1)中，mij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的质量用量，单位为g；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心模具的体积，单位为cm3；所述公式(2)中，Vij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的体积用量，单位为cm3；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心模具的体积，单位为cm3；步骤五：将所述人造岩心矿物按步骤四计算的各粒径条件下的质量用量或者体积用量混合，然后加入胶结剂，搅拌均匀后进行岩心的塑型，制得人造岩心。在一种人造岩心的制备方法中，人造岩心矿物i的用量可以采用公式(1)计算的质量用量mij或者公式(2)计算的体积用量Vij，两者折其一计量。采用公式(1)计算人造岩心矿物质量用量mij和采用公式(2)计算人造岩心矿物体积用量Vij的人造岩心的制备方法，具有同样的核心思想：即均从岩石矿物的种类和颗粒尺寸两个方面更逼真地模拟真实储层。相较于公式(2)计算得到的体积用量Vij，公式(1)计算得到的质量用量mij精确度更高。但在岩心制备工具更加强调体积时，采用公式(2)计算的体积用量Vij更贴近实际岩心。根据本说明书的具体实施例，优选地，所述胶结剂的用量为所述人造岩心矿物总质量∑mij的15％以下。根据本说明书的具体实施例，优选地，所述胶结剂的用量为所述人造岩心矿物总体积∑Vij的15％以下。根据本说明书的具体实施例，优选地，所述胶结剂包括但不限于环氧树脂类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、有机硅类胶粘剂等热固性胶粘剂；或聚酰亚胺类胶粘剂、聚丙烯酸酯类胶粘剂、聚甲基丙烯酸酯类胶粘剂、甲醇类胶粘剂等热塑性胶粘剂；或者酚醛-环氧型等改性的多组分胶粘剂等。具体的胶结剂及胶结剂的用量可以根据实际需要而定。根据本说明书的具体实施例，优选地，所述岩心的塑型包括以下步骤：将所述岩心模具的内底表面进行润湿，然后将搅拌均匀的混合人造岩心矿物装入所述岩心模具中，并将所述混合人造岩心矿物进行表面平整、压实处理，随后将压实后的岩心模具烘烤定型，脱模后制得所述人造岩心。根据本说明书的具体实施例，优选地，所述压实处理所采用压力为5MPa-50MPa，压实时间为4h-40h；根据本说明书的具体实施例，优选地，所述烘烤定型的温度为40℃-160℃，烘烤定型时间为2h-20h。上述岩心的塑型的过程中，润湿、平整和压实处理的步骤可以根据实际需要重复多次，直至所述岩心模具中的混合岩心矿物压块成型，再进行烘烤定型。本说明书提供的人造岩心的制备方法在考虑岩心矿物组成的同时，还考虑了岩心矿物粒径的影响，其通过将储层中岩心矿物的体积分数换算成质量分数再按粒径的质量分数求取所有岩心矿物不同粒径下的质量，避免了不同粒径岩心矿物在体积测量时因孔隙不同而产生的体积偏差。本说明书还提供一种由上述人造岩心的制备方法制得人造岩心。根据本说明书的具体实施例，优选地，所述人造岩心中，各人造岩心矿物的粒径为0.01-1000.0μm。根据本说明书本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(1)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的质量用量；

【技术特征摘要】
1.一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(1)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的质量用量；所述公式(1)中，mij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的质量用量，单位为g；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心模具的体积，单位为cm3；步骤五：将所述人造岩心矿物按步骤四计算的各粒径条件下的用量混合，然后加入胶结剂，搅拌均匀后进行岩心的塑型，制得人造岩心。2.一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(2)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的体积用量；所述公式(2)中，Vij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的体积用量，单位为cm3；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心模具的体积，单位为cm3；步骤五：将所述人造岩心矿物按步骤四计算的各粒径条件下的体积用量混合，然后加入胶结剂，搅拌均匀后进行岩心的塑型，制得人造岩心。3.一种人造岩心的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：获得油藏地质资料，分析获得储层中岩心矿物的种类及各岩心矿物的体积百分数；步骤二：根据所述油藏地质资料，分析获得所述储层中矿物的粒径范围及各粒径条件下所含矿物的质量分数；步骤三：根据所述步骤一获得的岩心矿物，将替代的人造岩心矿物粉碎成颗粒，并按颗粒粒径筛分，备用；步骤四：按公式(1)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的质量用量，或者，按公式(2)计算各人造岩心矿物在各粒径条件下的体积用量；所述公式(1)中，mij表示人造岩心中，粒径为j的人造岩心矿物i的质量用量，单位为g；表示储层中岩心矿物i的体积百分数；ρi表示人造岩心中人造岩心矿物i的密度，单位为g/cm3；wj表示储层中粒径为j条件下所含岩心矿物的质量分数；V表示所采用的岩心...

【专利技术属性】
技术研发人员：万云洋，李磊，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11