一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法技术

本发明专利技术公开一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，该方法包括以下步骤：将一定粒径的石英砂、粘土矿物和胶结剂粉末按比例进行混合；组装模具；模具湿润：在对模具填砂前，用精细喷水头对砂体即将接触的下表面喷入目的地层水3mg，匀砂：称量1/N模具体积的石英砂混合物装入模具内，用刮平工具在模具内沿水平方向来回移动，最后用压块压住；将填装好的模具稳压15min后卸压；重复进行步骤(3)～(5)直至模具装满，将岩心模具整体放入恒温箱内烘烤；脱模。本发明专利技术制备出了大体积的致密岩心，该岩心具有死孔隙小的优点，并优化了致密砂岩在实验室实验仅靠取芯实验，而无人造岩心的空白，为非常规油气田开发提供帮助。

Method for preparing core of compact sand conglomerate oil displacement

The invention discloses a preparation method of dense sand conglomerate with core flooding system, the method comprises the following steps: a certain particle size of quartz sand, clay mineral and cement powder according to the proportion of mixed assembly mold; mould; moist: on the mold filling sand, fine spray head to contact the sand body the surface is sprayed into the objective formation water 3mg, uniform sand: quartz sand mixture in the mold mold volume in weighing 1/N, with scraping tools in the mold to move back and forth along the horizontal direction, finally pressed by a pressing block; will fill a good mould after the pressure regulator 15min; repeat steps (3 ~ (5)) until the mold filled core mould overall in the constant temperature inside the baking mold. The present invention is prepared by a large volume of dense core, the core has the advantages of small pores of the dead, and optimization of the tight sandstone core experiments in laboratory experiments alone, blank without artificial core, to provide help for the unconventional oil and gas field development.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，属于人造岩心及其制备

技术介绍
非常规油气藏(致密砂岩)的能源勘探储量巨大，受到广发关注，对于其开发也成为了当前课题的主要研究领域。由于其储层的独特性，常规手段并不能有效、高效的生产开发，合理的开发方案是油气田开发的基础，必要的/准确的室内是基础中的基础，因此，对于室内实验研究的基础-模拟油藏的岩心制作，至关重要。现目前关于岩心制作的研究多不胜数，但是多数是基于常规油气藏的岩心制作，比如皮炎夫教授关于岩心制作的“石英砂环氧树脂胶结人造岩心的技术与应用”文献中阐述了各类型岩心制作，这些主要还是基于大庆油田的常规油藏地质条件而言。对于致密砂岩的制作设计中仅有吴松涛，一种温压双控致密人造砂岩岩心及其制备方法，公开号是CN104931312A，他采用了高温300度、高压220MPa来制作岩心，能够满足所需岩心的孔隙度和渗透率。然后达到设计需要的孔隙度和渗透率仅仅是制作致密岩心的首要问题，下一个的重要问题是所制作的岩心尺寸，采用上述的制作方法，并不能成型较大体积的致密岩心。如果仅是尺寸为和的短岩心，底孔低渗条件下，孔隙体积十分有限(比如10cm长的岩心，孔隙体积只有几个ml)，这样对于驱油实验而言，采收率/含水率的实验误差就可以直接影响结论；注入压力在完全水驱波及的条件下依然呈现增长下去。三个主要表征驱油效果/驱替特征的重要参数根本不能有效的表现出来。为此，针对驱油用致密砂岩岩心需要设计一种更理想的模型及制作方法。
技术实现思路
为解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，该方法主要是为了室内实验研究致密砂砾岩油藏的驱替特征而制造人造岩心，能够满足室内关于致密砂岩油藏类型的室内驱替实验研究。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，该方法包括以下步骤：(1)配料:将一定粒径的石英砂、粘土矿物和胶结剂粉末按比例进行混合，搅拌均匀，得到石英砂混合物；(2)组装模具：模具主要由底板、侧板、压块组成，其中底板、侧板、压块均为钢板，内壁表面粗糙度Ra≤0.025μm，方形岩心模具几何尺寸：长×宽×高＝305mm×92mm×92mm；(3)模具湿润：在对模具填砂前，用精细喷水头对砂体即将接触的下表面喷入目的地层水3mg，并均匀覆盖；(4)匀砂：称量1/N模具体积的石英砂混合物装入湿润后的模具内，用刮平工具在模具内沿水平方向来回移动，直到石英砂混合物表面平整，最后用压块将石英砂混合物压住；(5)压实：将填装好的模具放置在预定的四柱液压机上，在压制压力80MPa条件下预压5min后，再次控制压机稳压在80MPa，稳压15min后卸压；(6)重复进行步骤(3)～(5)直至模具装满，其中在每多一次重复步骤(5)时，步骤(5)的压力增加10MPa；(7)成型：将带有压块的岩心模具整体放入恒温箱内，在变温、定时条件下烘烤，烘烤温度及时间100℃、240min→130℃、30min→210℃、10min→自然冷却；(8)脱模：将成型后的岩心模具置于四柱液压机固定位置上，压制压块使岩心从模具中脱出得到岩心。进一步的是，所述步骤(1)中的胶结剂主要由以下质量百分比的组分组成：固化剂9～20％、流平剂1～5％、硫酸钡0.5～1％、余量为环氧树脂和聚酯，其中环氧树脂和聚酯的质量百分比为1:1。进一步的是，所述步骤(1)中胶结剂的粒径含量对应关系与石英砂的粒径比例一致。进一步的是，所述步骤(2)中在模具的底板和侧板中间垫加抗高温薄膜。进一步的是，所述步骤(4)中石英砂混合物装入模具后用匀砂器解除石英砂混合物的桥塞，使石英砂混合物相互间形成紧密的点接触。进一步的是，所述步骤(5)中在压实石英砂混合物的过程中可同时对装有石英砂的模具释放90HZ～150HZ的超声波。本专利技术的有益效果：本专利技术制备出了大体积的致密岩心，该岩心具有死孔隙小的优点，并优化了致密砂岩在实验室实验仅靠取芯实验，而无人造岩心的空白，为非常规油气田开发提供帮助。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。本专利技术的一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，该方法包括以下步骤：(1)配料:将一定粒径的石英砂、粘土矿物和胶结剂粉末按比例进行混合，搅拌均匀，得到石英砂混合物；根据油藏特征，不同目数的过滤网筛选所需尺寸的石英砂颗粒，搭配粉末胶结剂(粒径分布为75μm～100μm)，粘土矿物按照砂岩储层岩性矿物含量定量定粒径称取；其中胶结剂主要由以下质量百分比的组分组成：固化剂9～20％、流平剂1～5％、硫酸钡0.5～1％、余量为环氧树脂和聚酯，其中环氧树脂和聚酯的质量百分比为1:1。石英砂与胶结剂的用量质量比为5～12.5:1。胶结剂的粒径含量对应关系与石英砂的粒径比例一致(例如砂体20目：120目＝5：1＝胶结剂80目：180目)，因为该条件下的胶结剂的胶粘/固结能力较强，因为石英砂的部分砂体颗粒尺寸较大，常规配方的胶粘剂不一定能够胶粘住砂粒，合适的粒径比能够更合理的搭配接触，全部过细会导致死孔隙增多。(2)组装模具：模具主要由底板、侧板、压块组成，其中底板、侧板、压块均为钢板，内壁表面粗糙度Ra≤0.025μm，方形岩心模具几何尺寸：长×宽×高＝305mm×92mm×92mm；模具的底板和侧板中间垫加抗高温薄膜，其目的是避免脱模过程对岩心底部的伤害；上述模具中侧板为整体环壁，具有整体性，侧板、底板及压块均在表面打磨粗糙，用以促进岩心颗粒与模具的契合；并且压块的压制表面有排气孔，避免填压过程岩心空腔内的产出气体冲击岩心颗粒和胶结颗粒，改变混合均匀后的颗粒接触关系。(3)模具湿润：在对模具填砂前，用精细喷水头对砂体即将接触的下表面喷入目的地层水3mg，并均匀覆盖；其目的是为了吸附即将填入的石英砂混合物，降低上表面胶结剂与压块的接触，最终避免在接触面上的大量聚集形成死孔隙；(4)匀砂：称量1/N模具体积的石英砂混合物装入湿润后的模具内，用匀砂器解除石英砂混合物的桥塞，使石英砂混合物相互间形成紧密的点接触，再用刮平工具在模具内沿水平方向来回移动，直到石英砂混合物表面平整，最后用压块将石英砂混合物压住；(5)压实：将填装好的模具放置在预定的四柱液压机上，在压制压力80MPa条件下预压5min后，再次控制压机稳压在80MPa，稳压15min后卸压；在压实石英砂混合物的过程中可同时对装有石英砂的模具释放90HZ～150HZ的超声波，高压下，这个波长超声波，可以有效的促进颗粒之间的垂向运移，迫使接触更加紧密；(6)重复进行步骤(3)～(5)直至模具装满，其中在每多一次重复步骤(5)时，步骤(5)的压力增加10MPa，压块在模具上融入高温烘箱-该压力条件下的梯度式增压是多轮次的实验结果，为了保持垂向上的一直性；这样多次填压后付着在压块表面的胶结剂也会在最上层岩心表面，这样每层的胶结剂相对均匀，垂直向上具有统一性；(7)成型：将带有压块的岩心模具整体放入恒温箱内，在变温、定时条件下烘烤，烘烤温度及时间100℃、240min→130℃、30min→210℃、10min→自然冷却；(8)脱模：将成型后的岩心模具置于四柱液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)配料:将一定粒径的石英砂、粘土矿物和胶结剂粉末按比例进行混合，搅拌均匀，得到石英砂混合物；(2)组装模具：模具主要由底板、侧板、压块组成，其中底板、侧板、压块均为钢板，内壁表面粗糙度Ra≤0.025μm，方形岩心模具几何尺寸：长×宽×高＝305mm×92mm×92mm；(3)模具湿润：在对模具填砂前，用精细喷水头对砂体即将接触的下表面喷入目的地层水3mg，并均匀覆盖；(4)匀砂：称量1/N模具体积的石英砂混合物装入湿润后的模具内，用刮平工具在模具内沿水平方向来回移动，直到石英砂混合物表面平整，最后用压块将石英砂混合物压住；(5)压实：将填装好的模具放置在预定的四柱液压机上，在压制压力80MPa条件下预压5min后，再次控制压机稳压在80MPa，稳压15min后卸压；(6)重复进行步骤(3)～(5)直至模具装满，其中在每多一次重复步骤(5)时，步骤(5)的压力增加10MPa；(7)成型：将带有压块的岩心模具整体放入恒温箱内，在变温、定时条件下烘烤，烘烤温度及时间100℃、240min→130℃、30min→210℃、10min→自然冷却；(8)脱模：将成型后的岩心模具置于四柱液压机固定位置上，压制压块使岩心从模具中脱出得到岩心。...

【技术特征摘要】
1.一种致密砂砾岩驱油用岩心制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)配料:将一定粒径的石英砂、粘土矿物和胶结剂粉末按比例进行混合，搅拌均匀，得到石英砂混合物；(2)组装模具：模具主要由底板、侧板、压块组成，其中底板、侧板、压块均为钢板，内壁表面粗糙度Ra≤0.025μm，方形岩心模具几何尺寸：长×宽×高＝305mm×92mm×92mm；(3)模具湿润：在对模具填砂前，用精细喷水头对砂体即将接触的下表面喷入目的地层水3mg，并均匀覆盖；(4)匀砂：称量1/N模具体积的石英砂混合物装入湿润后的模具内，用刮平工具在模具内沿水平方向来回移动，直到石英砂混合物表面平整，最后用压块将石英砂混合物压住；(5)压实：将填装好的模具放置在预定的四柱液压机上，在压制压力80MPa条件下预压5min后，再次控制压机稳压在80MPa，稳压15min后卸压；(6)重复进行步骤(3)～(5)直至模具装满，其中在每多一次重复步骤(5)时，步骤(5)的压力增加10MPa；(7)成型：将带有压块的岩心模具整体放入恒温箱内，在变温、定时条件下烘烤，烘烤温度及时间100℃、240min→130℃、30m...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶仲斌，杨梅，施雷庭，朱诗杰，李刚，舒政，张玉龙，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51