[發明專利]標準人工模擬巖心試件的制備方法

在審

• 申請號: 201310415297.3
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103543047A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張廣清;陳佳敏;潘睿
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;B28B3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及人工模擬巖心試件的制備方法，特別是能夠較好地模擬軟巖的抗壓強度、彈性模量和泊松比三種力學性質。

背景技術

現今，我國陸上和海洋油氣的勘探開發過程中，遇到松軟巖石的情況越來越多。但是由于松軟巖石的力學強度小、變形大，隨之而來的問題是試驗樣本的不易獲得，或取樣時擾動過大使得試驗樣本失去了代表性。對于這些弱膠結、層狀或裂縫性巖石，取心成功率極低，即便獲得完整的巖心，損傷的影響對巖石性質的改變亦很顯著。

發明內容

本發明即針對上述缺陷提供一種實驗室模擬真實軟巖的人工模擬巖心試件的制備方法。

為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種制備標準人工模擬巖心試件模具。

按照本發明第一方面的一套標準人工模擬巖心試件模具包括試件壓頭、套筒、巖心瓣、裝模底座、夯實工具，其中巖心瓣是裝套在套筒內，試件壓頭裝套在巖心瓣組成的圓柱形空間中，巖心瓣與試件壓頭組合后嵌套在裝模底座中，砂漿填入巖心瓣所形成的圓柱形空間中，砂漿填入過程中需用夯實工具進行簡單壓實，砂漿填入至一定高度后，裝入試件壓頭，從底部取出裝模底座。

優選的是，所述試件壓頭的數量為兩個。

優選的是，所述巖心瓣的數量為兩個

優選的是，所述套筒的數量為一個。

優選的是，所述模具底座的數量為一個。

優選的是，所述夯實工具的數量為一個。

優選的是，所述巖心瓣嵌套在套筒之內，并能自由滑動。

優選的是，所述試件壓頭能夠在兩片巖心瓣組成的圓柱形空間內自由沿圓柱空間的軸向滑動。

優選的是，所述裝模底座為圓柱凹臺，兩片巖心瓣組成圓柱形空間的直徑與裝模底座的最小直徑相同。

優選的是，所述裝模底座的最大內徑與兩片巖心瓣組成的圓柱形的最大直徑相同，兩片巖心瓣組合能夠嵌套在裝模底座中一定深度。

優選的是，所述裝模底座的最大直徑與套筒最大直徑相同，套筒可通過巖心瓣組合的嵌套，使得套筒能夠直立在裝模底座上。

優選的是，所述夯實工具的最大直徑略小于兩片巖心瓣所組成的圓柱形空間的直徑。

優選的是，所述夯實工具可沿兩片巖心瓣組成的圓柱形空間的軸向自由滑動。

優選的是，所述兩片巖心瓣組成的圓柱形空間用于砂漿的填充。

優選的是，所述試件壓頭與兩片巖心瓣的配合方式為間隙配合。

優選的是，所述巖心瓣與套筒的配合方式為間隙配合。

優選的是，所述試件壓頭壁面表面設有刻度線。

優選的是，所述人工模擬試件模具的材料為304不銹鋼。

本發明第二方面提供了一套標準人工模擬巖心試件模具的使用方法，其包括以下步驟：

a.根據設定好的材料配比進行材料稱量；

b.砂漿均勻混合；

c.砂漿填入試件模具；

d.填入砂漿過程中不斷用夯實工具進行簡單壓實；

e.砂漿填入到預定深度后，安裝上部試件壓頭；

f.將底部的裝模底座卸下；

g.將部件安裝完畢的模具放入加壓臺；

h.對模具加載預設壓力；

i.不斷補充液壓，待壓力表穩定后，不在加壓；

j.壓力加載一定時間后，卸下模具；

k.將試件壓頭取下，待試件凝固一定時間后進行試件脫模。

l.脫模后，將試件放在陰涼處自然陰干一段時間。

優選的是，以上步驟依次進行，在完成步驟j、步驟k、步驟1的同時，重復步驟a～步驟i，以提高人工模擬巖心試件的制備效率。

優選的是，所述試件模具為本發明第一方面提供的一套標準人工模擬巖心模具。

優選的是，所述人工模擬巖心試件的制備流程中，共有多套標準人工模擬巖心模具進行試件制備操作。

優選的是，所述試件壓頭壁面表面設有刻度線。

優選的是，所述人工模擬巖心試件高度由試件壓頭的刻度線控制在一定范圍內。

更多操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，不再贅述。

本發明第二方面所提供的人工模擬巖心試件制備方法的技術方案包括上述各部分的任意組合，上述各部分組件的簡單變化或組合仍為本發明的保護范圍。

附圖說明

圖1為按照本發明第一方面的一套標準人工模擬巖心試件模具的結構示意圖；

圖2為預加壓前砂漿填充完畢的模具示意圖。

圖1、圖2中數字分別表示：

1-試件壓頭???2-巖心瓣?????3-套筒