[發(fā)明專利]包含天然巖石的人造巖心、其制造方法及其成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510094212.5
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104634637B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬洪嶺;施錫林;楊春和;李銀平;李金龍;胡曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N15/08
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所11302
• 代理人: 劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣地下儲備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包含天然巖石的人造巖心、其制造方法及其成型模具。

背景技術(shù)

層狀鹽巖中建設(shè)儲氣庫，能否滿足密封性是必須要回答的一個(gè)問題。因?yàn)辂}巖具有極低的滲透率，基本可以作為不滲透介質(zhì)，所以，泥巖夾層的滲透率對于層狀鹽巖儲氣庫的密封性至關(guān)重要。

在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室測試滲透率一般都需要將巖心加工成標(biāo)準(zhǔn)巖心，例如25×50mm、38×76mm、50×100mm，只有加工成標(biāo)準(zhǔn)巖心才能在滲透試驗(yàn)機(jī)上測試其滲透率。從地下鉆井取芯得到的巖心一般不符合實(shí)驗(yàn)室要求，都需要重新加工，特別是在評價(jià)層狀巖鹽水平滲透特性的時(shí)候，需要在獲取的巖心上水平鉆心。然而，由于泥巖遇水溶解，鉆取巖心過程中不能加水，難以加工成功。特別是當(dāng)泥巖當(dāng)中包含鹽巖裂隙時(shí)，有可能這條裂隙就是滲透的通道，而巖心加工過程中勢必對這條裂隙帶去損傷，不再具有原始的狀態(tài)，無法真實(shí)的揭示地下的狀態(tài)。因此，如何加工泥巖標(biāo)準(zhǔn)巖心，成了困擾層狀鹽巖儲氣庫密封性評價(jià)的基礎(chǔ)難題。

人造巖心在石油領(lǐng)域應(yīng)用頗多，但基本都是使用人工材料去模擬地下巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，但是，這種人造巖心由于材質(zhì)本身很難做到與天然地下巖石的材質(zhì)完全相同，因此，用其模擬的地下巖石的物理力學(xué)性質(zhì)難以準(zhǔn)確地反映地下巖石真實(shí)的物理力學(xué)性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種能夠在室內(nèi)試驗(yàn)機(jī)上對中間的天然巖石開展?jié)B透率測試的包含天然巖石的人造巖心、其制造方法及其成型模具。

本發(fā)明提供的包含天然巖石的人造巖心包括不規(guī)則天然巖石和包覆劑，所述包覆劑將所述天然巖石包裹于其中。

作為優(yōu)選，所述不規(guī)則天然巖石的長度＞欲制成的標(biāo)準(zhǔn)巖心的長度。

作為優(yōu)選，所述天然巖石各截面的尺寸均＜欲制成的標(biāo)準(zhǔn)巖心的尺寸。

本發(fā)明提供的包含天然巖石的人造巖心的制造方法包括以下步驟：

選擇天然巖石；

將所述天然巖石置入成型模具中；

向所述成型模具中注入所述包覆劑；

放置，使得所述包覆劑固化，并且，所述包覆劑與所述天然巖石粘結(jié)在一起；

脫模，得到中間產(chǎn)物；

切割所述中間產(chǎn)物，得到符合尺寸要求的標(biāo)準(zhǔn)巖心。

作為優(yōu)選，所述包覆劑由透明材質(zhì)制成。

作為優(yōu)選，所述切割所述中間產(chǎn)物的步驟采用如下步驟完成：

從所述中間產(chǎn)物的軸向兩端分別切割，使得得到的所述標(biāo)準(zhǔn)巖心的軸向兩端的截面處分別露出所述天然巖石。

本發(fā)明提供的包含天然巖石的人造巖心的成型模具包括容置空間，所述容置空間的直徑與欲制成的標(biāo)準(zhǔn)巖心的直徑相同；所述容置空間的長度＞欲制成的標(biāo)準(zhǔn)巖心的長度。

作為優(yōu)選，所述成型模具包括第一半模和第二半模，所述第一半模和第二半模可拆卸地對合在一起，當(dāng)所述第一半模和第二半模對合在一起時(shí)，于所述第一半模和第二半模的中心形成所述容置空間。

作為優(yōu)選，所述成型模具還包括底座和上蓋，

所述底座上具有直徑與所述容置空間的直徑相同的圓柱形第一凸起，當(dāng)所述第一半模和第二半模對合在一起時(shí)，所述底座通過所述第一凸起可拆卸地封堵住所述容置空間的底部；

所述上蓋上也具有直徑與所述容置空間的直徑相同的圓柱形第二凸起，當(dāng)所述第一半模和第二半模對合在一起時(shí)，所述上蓋通過所述第二凸起可拆卸地蓋設(shè)在所述容置空間的頂部；

所述上蓋上預(yù)留有用于注入所述包覆劑的通孔。

作為優(yōu)選，所述第一半模和第二半模在軸向分別設(shè)有外凸的連接部，所述連接部在對應(yīng)的位置均勻地設(shè)有螺紋孔，通過螺栓能夠?qū)⑺龅谝话肽：偷诙肽？刹鹦兜貙显谝黄稹?!-- SIPO -->

應(yīng)用本發(fā)明提供的制造方法和成型模具制造而成的包含天然巖石的人造巖心由于將天然巖石包覆于包覆劑的中間，其材質(zhì)中含有天然巖石，并且規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)巖心相同，因此，能夠在室內(nèi)試驗(yàn)機(jī)上對中間的天然巖石開展?jié)B透率測試。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含天然巖石的人造巖心的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含天然巖石的人造巖心的制造方法的各步驟連環(huán)示意圖；

其中，

圖2(a)為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含天然巖石的人造巖心的制造方法中選用的天然巖石示意圖；

圖2(b)為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含天然巖石的人造巖心的制造方法中脫模完成時(shí)得到的中間產(chǎn)物的示意圖；

圖2(c)為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含天然巖石的人造巖心的制造方法中切割中間產(chǎn)物的示意圖；