一种人造岩心的制备方法以及由该方法制备的人造岩心技术

本发明专利技术提供了一种人造岩心的制备方法，包括：(1)制备胶粘剂；(2)使可分解材料与油溶性粘稠液体充分混合，以使可分解材料表面被油溶性粘稠液体覆盖，然后除去多余的油溶性粘稠液体，从而制得包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料；(3)使包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂充分混合均匀以得到混合物；(4)将步骤(3)得到的混合物置于模具中，加压成型得到待分解岩心；(5)对步骤(4)得到的待分解岩心加热，使可分解材料充分分解，从而得到人造岩心。本发明专利技术还提供了由该方法制备的人造岩心，其渗透率是600‑800mD，强度是15‑20MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油勘探领域，特别涉及一种高渗透率人造岩心的制备方法以及得到的人造岩心。
技术介绍
岩心是研究化学物质对地层影响的重要材料，天然岩心获取的成本高昂，并且岩心的重要参数—渗透率会因为岩石采集地点不同而难以控制。因此，制造不同渗透率的人造岩心，对研究油田化学品具有重要意见。人造岩心的制备实质上是通过胶粘剂将基质材料粘结在一起。基质材料通常是石英砂、陶粒等粒径相对均匀的材料。胶粘剂是例如环氧树脂、水泥等的可固化成型材料。通过基质材料和粘结材料之间的不完全接触产生渗透率。这类方法在制备高渗透率岩心时，会因为基质材料和粘结材料的接触面过小，使岩心的整体强度大幅下降，问题严重时，会影响到加持等实验操作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中的不足，提供一种人造岩心的制备方法以及由该方法制备得到的人造岩心。一方面，本专利技术提供了一种人造岩心的制备方法，包括如下步骤：(1)制备胶粘剂；(2)使可分解材料与油溶性粘稠液体充分混合，以使可分解材料表面被油溶性粘稠液体覆盖，然后除去多余的油溶性粘稠液体，从而制得包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料；(3)使包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂充分混合均匀以得到混合物；(4)将步骤(3)得到的混合物置于模具中，加压成型得到待分解岩心；(5)对步骤(4)得到的待分解岩心加热，使可分解材料充分分解，从而得到人造岩心。前述的制备方法，按重量份数计，所述胶粘剂与所述可分解材料的重量比是60-75:20-30，优选是：75:20。前述的制备方法，在步骤(1)中，将水和水泥混合均匀制成含水率为30-35wt％的水泥浆作为胶粘剂。前述的制备方法，所述可分解材料是碳酸铵或碳酸氢铵。前述的制备方法，所述油溶性粘稠液体是液体石蜡或沥青。前述的制备方法，在步骤(3)中，在将包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂充分混合时，以200-400rpm的速度搅拌1-2分钟。前述的制备方法，在步骤(4)中，在10-15MPa的压力下进行加压成型12-24小时。前述的制备方法，在步骤(5)中，在100-200℃下对待分解岩心加热1-2小时。另一方面，本专利技术提供了一种人造岩心，采用前述的制备方法制备得到。前述的人造岩心，所述人造岩心的渗透率是600-800mD，且强度是15-20MPa。与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术在制备人造岩心时，克服了填充材料与胶粘剂结合时由于接触不紧密带来的岩心强度不够的问题；同时，由于岩心只由粘结材料和空隙组成，从而使岩心渗透率发生改变时，渗透环境的变化仅仅是由于粘结材料和空隙发生了变化，使得分析过程受到的干扰因素减小，便于分析流体对空隙的影响机制。具体实施方式为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。首先对本专利技术中涉及的物质进行说明如下：胶粘剂，又称粘接剂或粘合剂，是指能将同种或两种或两种以上同质或异
质的材料连接在一起，固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质。具体到本专利技术中，主要是指能够固化成型的材料，例如环氧树脂、水泥等。可分解材料，是指在特定环境中能够自行分解的物质。具体到本专利技术中，主要是指在较高温度条件下能够分解的物质。油溶性粘稠液体，是指具有一定粘度的、能够溶于植物油中但不溶于水的液体。至于水泥、液体石蜡和沥青，这些都是本领域常用的物质，本领域技术人员能够根据实际需要进行合适的选择。下面对本专利技术的技术方案进行说明。本专利技术提供了一种人造岩心的制备方法，包括如下步骤：(1)制备胶粘剂。在一种具体实施方式中，以水泥浆作为胶粘剂。具体是，将水和水泥混合，充分搅拌均匀，制成含水率是30-35wt％(优选32-35wt％)的水泥浆。含水率是30-35wt％的水泥浆，特别是含水率是32-35wt％的水泥浆，能够彻底润湿以保证正常固化，同时确保水泥浆不能流动或者流动性很差，以防止过多的水对可分解材料产生影响。(2)制备包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料。将可分解材料与油溶性粘稠液体混合，充分搅拌，使可分解材料表面被油溶性粘稠液体所覆盖。油溶性粘稠液体的量应当能够保证所有可分解材料的表面都被覆盖。通过采用油溶性粘稠液体进行覆盖，从而保证了在后续步骤中可分解材料不受水泥浆中水的影响。搅拌均匀后，通过离心机或减压抽滤除去可自由流动的油溶性粘稠液体，从而获得了包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料。在一种具体实施方式中，可分解材料采用碳酸铵或碳酸氢铵(呈颗粒状)，油溶性粘稠液体采用液体石蜡或沥青。(3)包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂混合。将包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂混合，搅拌均匀，优选快速搅拌(例如，200-400rpm的搅拌速度)1-2分钟，使包裹着油溶性粘稠液
体膜的可分解材料均匀分布于胶粘剂，从而获得二者的混合物。其中，胶粘剂与可分解材料的重量比是60-75：20-30，优选是75：20搅拌的主要目的是让可分解材料在短时间内均匀分散，时间要短，长时间的搅拌，会使可分解物质在搅拌过程中与水产生充分接触而溶解，失去占位制造空隙的功能。(4)制备待分解岩心。本领域技术人员根据实际需要选择合适的模具，将上述混合物加入至模具中，进行加压成型从而得到待分解岩心。在一种具体实施方式中，加压成型是在10-15MPa(优选10-13MPa)的压力下进行12-24小时(优选24小时)。(5)获得人造岩心对待分解岩心进行加热，使其中的可分解材料受热发生分解反应，原可分解材料所占据的空间形成空隙，经冷却后即获得人造岩心。在一种具体实施方式中，将待分解岩心置于100-200℃(优选100-120℃)环境中1-2小时(优选1小时)，以使可分解材料受热发生分解反应。本专利技术还提供了一种人造岩心，采用上述方法制备得到，其渗透率是600-800mD，且强度是15-20MPa。本专利技术提供的人造岩心的制备方法以及由该方法制备的人造岩心，解决了现有技术中存在的高渗透率岩心的强度低的问题。目前，由胶粘剂与基质材料粘结在一起制成的人造岩心，当渗透率达到600-800mD时，在高渗透率岩心测试时，压力一般低于1MPa，低渗透岩心测试压力一般低于10MPa。而本专利技术的人造岩心，渗透率是600-800mD，并且强度能够达到15-20MPa。另外，不同于现有的人造岩心，本专利技术的人造岩心只由粘结材料和空隙组成，从而使岩心渗透率发生改变时，渗透环境的变化仅仅是由于粘结材料和空隙发生了变化，使得分析过程受到的干扰因素减小，便于分析流体对空隙的影响机制。下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。实施例中所使用的物质均为常规市购得到。下列实施例中对岩心渗透率和强度的测定方法如下：渗透率：常规液测渗透率测试强度：单轴抗压强度测试实施例1(1)将水和水泥(通用水泥)混合，充分搅拌均匀，制成含水率是35wt％的水泥浆，取60克备用。(2)将30克碳酸铵与过量液体石蜡混合，充分搅拌，使碳酸铵表面被液体石蜡所覆盖，通过减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造岩心的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备胶粘剂；(2)使可分解材料与油溶性粘稠液体充分混合，以使可分解材料表面被油溶性粘稠液体覆盖，然后除去多余的油溶性粘稠液体，从而制得包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料；(3)使包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂充分混合均匀以得到混合物；(4)将步骤(3)得到的混合物置于模具中，加压成型得到待分解岩心；(5)对步骤(4)得到的待分解岩心加热，使可分解材料充分分解，从而得到人造岩心。

【技术特征摘要】
1.一种人造岩心的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备胶粘剂；(2)使可分解材料与油溶性粘稠液体充分混合，以使可分解材料表面被油溶性粘稠液体覆盖，然后除去多余的油溶性粘稠液体，从而制得包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料；(3)使包裹着油溶性粘稠液体膜的可分解材料与胶粘剂充分混合均匀以得到混合物；(4)将步骤(3)得到的混合物置于模具中，加压成型得到待分解岩心；(5)对步骤(4)得到的待分解岩心加热，使可分解材料充分分解，从而得到人造岩心。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份数计，所述胶粘剂与所述可分解材料的重量比是60-75:20-30，优选是75:20。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，将水和水泥混合均匀制成含水率为30-35wt％的水泥浆作为胶粘剂。4.根据权利要求1-3任一项所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，耿宇迪，赵兵，陈定斌，罗攀登，张俊江，宋志峰，方裕燕，李楠，秦飞，侯帆，杨晓武，焦克波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11