專利名稱：一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法
技術領域：
本發明涉及油田地質和化學領域中巖心的制作方法，尤其是砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法。
背景技術：
大慶油田屬多油層砂巖油田，區塊地質條件各異；隨著低滲透油田、低滲透區塊和低滲透層位的不斷開發，年措施井數也不斷增多。對于任何一個低滲透油田、區塊或層位，從鉆井到采取措施只要有流體進入，均需進行入井流體與天然巖心配伍性試驗，而天然巖心屬于不可再生資源，目前有些層位甚至區塊的天然巖心已取不到；上述原因致使許多技術與儲層配伍性的有關實驗無法進行，導致措施的針對性和有效性無法保證。
發明內容
為了克服背景技術的不足，本發明的目的是研制出一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法。該制作方法簡單、安全、易于操作；制作的砂巖儲層低滲透人造巖心不僅具有天然巖心的孔隙特征和滲透特性，還具有天然巖心敏感特性、酸溶特性、封堵特性和傷害特性。 本發明的技術方案是一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法如下首先按照砂巖儲層低滲透區塊的巖性礦物含量、粒度組成及其物性參數，定量定粒徑稱取所需的礦物原料，充分混合均勻并過篩；然后將配制好的膠結劑與已混合好的礦物原料按比例配制充分混合均勻并過篩；取篩后的固液混合物，在制作壓力26MPa條件下預壓0. 5min，然后將預壓后的巖心經脫模后碾碎并再次過篩，最后定量、定次稱取篩后的固液混合物，采用分質分壓的制作方法，在26MPa 80MPa壓力下運用液壓系統持續加壓，制作時間30min 60min，采用定模成型方法制作出人造巖心，在變溫、定時條件下烘干，烘干溫度及時間400C 16h — 80 °C 8h — 120 °C 16h — 160 °C 8h — 200 °C 20h。上述的礦物原料有石英砂、鉀長石、斜長石、高嶺土、伊利石、蒙脫石、綠泥石及方解石。膠結劑用量每IOOg礦物混合物為18g 25g，膠結劑由硅酸鉀、氟硅酸鈉和硅酸鈣按100 I. I I. 8 I. 5 2. 5比例配制而成。本發明具有如下有益效果克服了以往用樹脂類膠結劑膠結石英砂制作的人造巖心，僅能模擬儲層的滲透率和孔隙度，無法呈現敏感特性、酸溶特性、封堵特性和傷害特性特征的弊端。該制作方法簡單、安全、便于操作；制作的人造巖心不僅具有天然巖心的孔隙特征和滲透特性，還具有天然巖心敏感特性、酸溶特性、封堵特性和傷害特性，并且具有外觀完好的優點，可代替天然巖心進行采油工程措施的部分室內模擬實驗。既解決了無天然巖心就無法進行室內實驗的問題，又解決了因天然巖心差異大導致實驗數據無重復性和可比性的難題，為油田措施改造的成功提供了技術支撐。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明實施例I、大慶敖包塔油田葡萄花層滲透率為lOXlO^m2，孔隙度為21%，粒度中值為0.051mm，制作的人造巖心中石英砂含量為42.3% (粒度< 0.01mm占23%、0. 01-0. 05mm 占 27 %,0. 05-0. IOmm 占 33 %,0. 10-0. 15mm 占 12 %,0. 15-0. 20mm 占 4 %、0. 20-0. 25mm占I % )，鉀長石含量為28. 0 %，斜長石含量為4. 0 %，粘土礦物含量為20. 7 %(高嶺土含量為0.91%，伊利石含量為13. 35%，蒙脫石含量為I. 24%，綠泥石含量為5. 20% )，碳酸鹽含量為5. 0%，用40目篩子過2遍充分混勻，上述各物料按質量百分比計算。然后再用硅酸鉀、氟硅酸鈉與硅酸鈣按100 1.6 2.0的比例配制的膠結劑與已混合好的上述礦物原料充分混合均勻并過20目篩子，膠結劑用量為每IOOg礦物為23g，過篩后的混合物采用定模成型磨具，預制作壓力為26MPa,預制作時間為0. 5min。然后將預壓后的巖心經脫模后碾碎并再次過20目篩子，最后每塊巖心用量按30g，分三份稱量，每份10g。取第一份IOg倒入定模成型的磨具，采用分質分壓制作方法，在26MPa壓力下持續加壓7min，然后泄壓，將巖心上端面劃開使端面粗糙；再放入第二份，按第一份方式加壓，加壓時間8min，然后再泄壓，將巖心上端面劃開使端面粗糙；再放入第三份，按第一份方式加壓，加壓時間15min，制作成定型巖心，然后運用脫模工具進行脫模。在變溫、定時條件下烘干，烘干溫度及時間40°C 16h — 80°C 8h — 120°C 16h — 160°C 8h — 200°C 20h。制作的巖心氣測滲透率范圍為(8 12) X10_3iim2，孔隙度為(19 22) %，裸壓承壓能力為5. OMPa0
實施例2、大慶葡西油田葡萄花層滲透率為lOXlO—im2，孔隙度為17%，粒度中值為0. 108mm，制作的人造巖心中石英砂含量為58.0% (粒度< 0.01mm占13%、
0.01-0. 05mm 占 5 %、0. 05-0. IOmm 占 20 %,0. 10-0. 15mm 占 30 %,0. 15-0. 20mm 占 20 %、
0.20-0. 25mm占7%、0. 25-0. 35mm占5% )，鉀長石含量為24. 0%，斜長石含量為4. 0%，粘土礦物含量為9.0% (伊利石含量為6. 14%，蒙脫石含量為0.45%，綠泥石含量為2. 41% )，碳酸鹽含量為5. 0%，用40目篩子過2遍充分混勻，上述各物料按質量百分比計算。然后再用硅酸鉀(PS)、氟硅酸鈉與硅酸鈣按100 1.6 2.0的比例配制的膠結劑與已混合好的上述礦物原料充分混合均勻并過20目篩子，膠結劑用量為每IOOg礦物為21g，過篩后的混合物采用定模成型磨具，預制作壓力為26MPa，預制作時間為0. 5min。然后將預壓后的巖心經脫模后碾碎并再次過20目篩子，最后每塊巖心用量按30g，分三份稱量，每份10g。取第一份IOg倒入定模成型的磨具，采用分質分壓制作方法，在32MPa壓力下持續加壓8min，然后泄壓，將巖心上端面劃開使端面粗糙；再放入第二份，按第一份方式加壓，加壓時間lOmin，然后再泄壓，將巖心上端面劃開使端面粗糙；再放入第三份，按第一份方式加壓，加壓時間22min，制作成定型巖心，然后運用脫模工具進行脫模。在變溫、定時條件下烘干，烘干溫度及時間40°C 16h — 80°C 8h — 120°C 16h — 160°C 8h — 200°C 20h。制作的巖心氣測滲透率范圍為(8 12) X10_3iim2，孔隙度為(19 21) %，裸壓承壓能力為7. 5MPa。制作巖心的用量依據所需要的巖心長度確定，2. 5cm長的巖心用量范圍為(28 32) g/塊；5. Ocm長的巖心用量范圍為(60 66) g/塊。
權利要求
1.一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法，其特征在于制作方法如下首先按照砂巖儲層低滲透區塊的巖性礦物含量、粒度組成及其物性參數，定量定粒徑稱取所需的礦物原料，充分混合均勻并過篩；然后將配制好的膠結劑與已混合好的礦物原料按比例配制充分混合均勻并過篩；取篩后的固液混合物，在制作壓力26MPa條件下預壓O. 5min，然后將預壓后的巖心經脫模后碾碎并再次過篩，最后定量、定次稱取篩后的固液混合物，采用分質分壓的制作方法，在26MPa 80MPa壓力下運用液壓系統持續加壓，制作時間30min 60min，采用定模成型方法制作出人造巖心，在變溫、定時條件下烘干，烘干溫度及時間40V 16h — 80 °C 8h — 120 °C 16h — 160 °C 8h — 200 °C 20h。
2.根據權利要求I所述的一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法，其特征在于礦物原料有石英砂、鉀長石、斜長石、高嶺土、伊利石、蒙脫石、綠泥石及方解石。
3.根據權利要求I所述的一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法，其特征在于膠結劑用量每IOOg礦物混合物為18g 25g，膠結劑由硅酸鉀、氟硅酸鈉和硅酸鈣按 100 I. I I. 8 I. 5 2. 5比例配制而成。
全文摘要
本發明涉及一種砂巖儲層低滲透人造巖心的制作方法。該制作方法如下首先定量定粒徑稱取所需的礦物原料，充分混合均勻；然后將配制好的膠結劑與已混合好的礦物原料按比例配制充分混合均勻并過篩；在制作壓力26MPa條件下預壓0.5min，然后將預壓后的巖心經脫模后碾碎并再次過篩，采用分質分壓的制作方法，采用定模成型方法制作出人造巖心，在變溫、定時條件下烘干。本發明制作方法簡單、安全、便于操作，制作的人造巖心不僅具有天然巖心的孔隙特征和滲透特性，還具有天然巖心敏感特性、酸溶特性、封堵特性和傷害特性。
文檔編號C04B28/26GK102757212SQ20121024422
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月7日 優先權日2012年7月7日
發明者劉莉, 徐洪波, 李建閣, 洪怡春, 鄭貴 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司