一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法，通过高温黏附技术加入黏土矿物制作岩心的方法，避免了黏土矿物积聚成块的问题，将石英砂与黏土悬浮液充分接触，会使得悬浮液当中的黏土矿物吸附到石英砂表面，相较于传统简单的将石英砂、黏土矿物混合的方法，这样加入的黏土矿物更加均匀分散，更能模拟出天然岩心的真实结构和物理性质。然岩心的真实结构和物理性质。然岩心的真实结构和物理性质。

【技术实现步骤摘要】
一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法


[0001]本专利技术属于石油、地质开采领域，具体涉及到一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，用于石油地质勘探的人造岩心主要包括石英砂环氧树脂胶结、石英砂充填、石英砂磷酸铝胶结等三种。其中，石英砂环氧树脂胶结模型是应用最广泛的。
[0003]石英砂环氧树脂胶结制作方法只是简单的将石英砂、黏土和胶结剂混合在一起，搅拌、加压、烘干制得，此类加工会使黏土矿物表面黏附较多的胶黏剂，使黏土矿物更加容易积聚在一起成块，无法模拟出天然岩心的真实结构和物理性质，从而影响实验结论。
[0004]因此，本领域亟需一种能真实模拟出天然岩心的真实结构和物理性质的人工岩心的制备方法。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法，包括，
[0009]对岩心样品进行组分分析及粒度分析，确定岩心样品组分由粗石英砂、细石英砂和高岭石黏土组成；
[0010]将高岭石黏土与去离子水混合搅拌，超声降解后，加入NaOH将体系pH调至9.8，自然沉降，取出上层悬浊液，即得黏土悬浮液，其中，高岭石黏土的质量为m1；
[0011]将石英砂、天然岩心碎屑与环氧树脂充分搅拌均匀后，装入抽空装置内，再向抽空装置里加入黏土悬浮液，将石英砂饱和，使石英砂与水中的粘土充分接触或吸附；
[0012]抽去黏土悬浮液、烘干，称取烘干后的粘土质量m2，得出被吸附粘土的量m＝m1‑
m2；
[0013]重复上述过程，直至粗石英砂、细石英砂、黏土矿物的质量比满足天然岩心要求，完成黏土附着过程；
[0014]将附着黏土的石英砂分步充填在模具中，填砂完成后，用液压机压制，放入岩心烘烤烘箱中烘干；
[0015]取出干燥岩心，将其切割成标准试验样品。
[0016]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述粗石英砂的粒度为10～20目，细石英砂的粒度为40～60目，高岭石黏土的粒度为1250目。
[0017]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述对岩心样品进行组分分析及粒度分析，包括用X射线衍射实验和粒度分析仪测量。
[0018]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将高岭石黏土与去离子水混合搅拌，其中，高岭石黏土与去离子水的质量比为1:20。
[0019]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述超声降解，其中，超声频率为30Hz，降解时间为1～2h。
[0020]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述自然沉降，沉降时间为1～2h。
[0021]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述确定岩心样品组分，其中，粗石英砂、细石英砂、黏土矿物的质量比5.0∶4.5：0.5。
[0022]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：将石英砂与环氧树脂充分搅拌均匀，其中，石英砂与环氧树脂的质量百分比为：环氧树脂5％～15％，石英砂85％～95％。
[0023]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述以环氧树脂质量百分含量计，所述环氧树脂包含环氧值为0.3～0.4的环氧树脂50％，包含环氧值为0.4～0.48的环氧树脂50％。
[0024]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述用液压机压制模具，压制压力为20MPa；所述将附着黏土的石英砂分步充填在模具内，分2～4步进行填充。
[0025]本专利技术有益效果：
[0026]本专利技术首次提出一种通过高温黏附技术加入黏土矿物制作岩心的方法，避免了黏土矿物积聚成块的问题；将石英砂与黏土悬浮液充分接触，会使得悬浮液当中的黏土矿物吸附到石英砂表面，相较于传统简单的将石英砂、黏土矿物混合的方法，本专利技术加入的黏土矿物均匀分散，接近天然岩心的形成过程，更能模拟出天然岩心的真实结构和物理性质。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0028]图1为本专利技术中高温黏附技术制得的岩心图。
[0029]图2为本专利技术中传统方法制得的岩心图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指
同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法，主要步骤为：
[0035](1)对岩心样品进行组分分析及粒度分析：用X射线衍射实验和粒度分析仪测量目标岩心，确定其组分是10～20目的粗石英砂占比50％、40～60目的细石英砂45％、1250目的高岭石黏土5％。
[0036](2)按照所测岩样粒度称取不同粒径的石英砂和黏土矿物：按重量份称取20目粗石英砂50份，60目细石英砂45份；来自模拟位置的天然岩心碎屑15份；称取1250目的高岭石黏土30份，质量为m1；称取环氧值为0.4～0.48的环氧树脂7份和环氧值为0.3～0.4的环氧树脂7份。
[0037](3)制作黏土悬浮液：将高岭石黏土与去离子水按质量比为1:20的比例混合搅拌，然后以30Hz声波降解1h，再向其中加入NaOH将体系pH调至9.8，自然沉降1h，取出上层悬浊液，快速搅拌，重复操作3次，即得黏土悬浮液。
[0038](4)将50重量份粗石英砂、45重量份细石英砂、7重量份天然岩心碎屑混合、搅拌；
[0039](5)加入环氧树脂：将环氧树脂与石英砂充分搅拌均匀，装入抽空装置里，其中，在混合过程中先加入环氧值为0.4～0.48的环氧树脂，再加入环氧值为0.3～0.4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种附着黏土矿物的人工岩心的制备方法，其特征在于：包括，对岩心样品进行组分分析及粒度分析，确定岩心样品组分由粗石英砂、细石英砂和高岭石黏土组成；将高岭石黏土与去离子水混合搅拌，超声降解后，加入NaOH将体系pH调至9.8，自然沉降，取出上层悬浊液，即得黏土悬浮液，其中，高岭石黏土的质量为m1；将石英砂、天然岩心碎屑与环氧树脂充分搅拌均匀后，装入抽空装置内，再向抽空装置里加入黏土悬浮液，将石英砂饱和，使石英砂与水中的粘土充分接触或吸附；抽去黏土悬浮液、烘干，称取烘干后的粘土质量m2，得出被吸附粘土的量m＝m1
‑
m2；重复上述过程，直至粗石英砂、细石英砂、黏土矿物的质量比满足天然岩心要求，完成黏土附着过程；将附着黏土的石英砂分步充填在模具中，填砂完成后，用液压机压制，放入岩心烘烤烘箱中烘干；取出干燥岩心，将其切割成标准试验样品。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述粗石英砂的粒度为10～20目，细石英砂的粒度为40～60目，高岭石黏土的粒度为1250目。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述对岩心样品进行组分分析及粒度分析，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楠楠，曹小建，徐慧，邵明鲁，裴宇昕，王传硕，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：