[發明專利]一種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型及其制備方法

有效

• 申請號: 201410529628.0
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104389593A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 王洋;葛際江;林楊;張貴才;蔣平
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 楊大興

技術領域：

本發明涉及一種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型及制備方法，主要用于評價表面活性劑驅、泡沫驅等技術對于提高縫洞型碳酸鹽巖油藏采收率的適用性。

背景技術：

世界范圍內，碳酸鹽巖油藏儲量占已探明石油儲量的52％，占油氣總產量的60％。中國西部碳酸鹽巖油藏探明儲量豐富，是石油增儲上產的主要領域之一。碳酸鹽巖油藏多為背斜構造，斷層多，裂縫發育，斷層封閉性差，儲層結構復雜，非均質程度嚴重，基質滲透率低。以我國塔河油田為例，其縫洞發育，取心困難。而填砂管和常規的人造巖心為均質模型，無法模擬其結構特點，故不能真實地反應各類提高采收率方法對該類油藏的適用性。而其他的模擬方法，如使用激光對玻璃進行雕刻以進行可視化實驗模擬，使用3D打印機打印縫洞型巖心等方法，由于玻璃以及3D打印中巖石顆粒表面的覆層(多為樹脂類膠結劑)與鹽酸鹽巖性質差別較大，因而實驗過程中無法體現出表面活性劑在碳酸鹽巖表面的吸附以及碳酸鹽巖的潤濕性及界面電性等性質對于提高采收率的影響。

發明內容：

本發明的目的是提供一種制備縫洞型碳酸鹽巖板狀模型的方法。

本發明的目的是這樣實現的：所述的縫洞型碳酸鹽巖板狀模型是通過對兩塊同樣大小的碳酸鹽巖石板雕刻后，再用膠結材料進行膠結制備得到的。其中膠結材料是由粒徑為0.01微米～1微米的碳酸鹽巖粉末與固化劑溶液按照75:25的質量比均勻混合而成，其中固化劑溶液的主要成分為呋喃樹脂加環氧樹脂之和占固化劑溶液總量的10％～15％，二者按照質量比1:1混合，間苯二胺加二氨基二苯基甲烷之和占固化劑溶液總量的35％～40％，二者按照質量比1:1混合，余量為丙三醇，上述各組分之和為100％，上述百分比均為質量百分比。

上述縫洞型碳酸鹽巖板狀模型的制備方法是：

步驟一：將取心得到的碳酸鹽巖巖心切割為兩個對稱的長方體，并將兩個長方體的表面使用金剛砂磨頭打毛，然后使用金剛砂鉆頭分別在兩個碳酸鹽巖長方體的對應位置鉆洞，該過程需保證在兩個長方體的所鉆的洞位置對應，以便對模型進行膠結時可使兩個洞相互對應。

步驟二：在其中一個碳酸鹽巖長方體的面上用切割片按照設計的深度、寬度及長度進行縫的制備。制備縫時，主要考慮洞的連通方式及縫與縫間的關系。對于0.5mm及以上的縫可以用切割片直接切出，而對于尺度較小的縫，可通過使用碳酸鹽巖小顆粒對縫進行充填以模擬。具體方法為，對于寬度小于0.5mm的窄縫選擇一定粒度的碳酸鹽巖顆粒(具體粒度視縫寬而定)，將碳酸鹽巖顆粒與酚醛樹脂按照質量比5:1的比例均勻混合，將混合好的碳酸鹽巖顆粒均勻放置于需要填充的縫中，并使用刀片將碳酸鹽巖顆粒壓實，將碳酸鹽巖長方體置于150℃烘箱中加熱2小時，待樹脂膠結后，取出。

步驟三：配制固化劑溶液。取呋喃樹脂與環氧樹脂按質量比1:1的比例混合均勻，取間苯二胺與二氨基二苯基甲烷按質量比1:1的比例混合均勻，然后將上述兩種混合物與丙三醇混合構成固化劑溶液，其中，呋喃樹脂與環氧樹脂的混合物占固化劑溶液總量的10％～15％，間苯二胺與二氨基二苯基甲烷的混合物占固化劑總量的35％～40％，余量為丙三醇，各組分之和為100％，上述百分比均為質量百分比。

步驟四：制備膠結材料。選取粒徑為0.01微米～1微米的碳酸鹽巖粉末與按步驟三制備的固化劑溶液按照75:25的質量比混合。

步驟五：將膠結材料均勻的涂抹于事先制備縫的碳酸鹽巖石板上，厚度約2mm即可。在雕刻有縫洞的部位，不涂抹膠結材料，使用碳酸鹽巖粉末在膠結材料與碳酸鹽巖石板的垂直面覆蓋一層碳酸鹽巖粉末。如果縫均使用了碳酸鹽巖顆粒充填并膠結，則不再使用紅松香充填，而是直接涂抹膠結材料。然后將兩塊碳酸鹽巖石板對齊粘合在一起。使用夾子將兩板固定，并置于80℃烘箱中6小時后取出。

本發明的有益效果是：制備的膠結材料可將兩塊碳酸鹽巖石板粘合牢固，使用天然碳酸鹽巖制備得到的縫洞型模型，可真實地反映表面活性劑在碳酸鹽巖表面的吸附，以及巖石的潤濕性，界面電性等性質對表面活性劑驅，泡沫驅等提高采收率方式對縫洞型碳酸鹽巖油藏的適用性。

具體實施方式：

下面通過具體實施方式來進一步說明本發明。

將取心得到的巖心切割為兩個10cm*10cm*1.5cm的對稱的長方體，然后將兩個長方體的表面使用金剛砂磨頭打毛。使用金剛砂鉆頭分別在兩個碳酸鹽巖長方體的對應位置鉆洞，該過程需保證在兩個長方體的所鉆的洞位置對應，以便對模型進行膠結時可使兩個洞相互對應。