[發(fā)明專利]人造礫巖巖芯潤濕性的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610191484.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN105884256B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔德彬;李宜強(qiáng);袁靖舒;李斌會(huì);馬瑞程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): C04B26/14
• 分類號(hào): C04B26/14;C04B20/10;C04B14/06;C04B14/10;C04B24/04;C04B24/12;C04B24/32
• 代理公司: 北京馳納智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11367
• 代理人: 孫海波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人造礫巖巖芯潤濕性的控制方法。

背景技術(shù)

室內(nèi)物理模擬采用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕菐r芯模型。由于天然取芯存在流程復(fù)雜、難度大、成本高等問題，所以目前通常選用人造巖芯代替天然巖芯進(jìn)行室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)。基于天然巖芯成因的復(fù)雜性，在制作人造巖芯時(shí)，無法模擬天然巖芯的復(fù)雜成因而達(dá)到與天然巖芯接近的非均質(zhì)性，此外常規(guī)人造巖芯的孔喉結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)及潤濕性質(zhì)單一，不能很好的接近天然巖芯，因此人造巖芯不能準(zhǔn)確有效地代替天然巖芯進(jìn)行室內(nèi)物理模擬研究。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN103910514A的發(fā)明專利公開了一種人造礫巖巖芯及其制備方法，該人造礫巖巖芯中各組分的重量百分比為：粘土2-15％、膠結(jié)物5-25％、河沙20-50％以及石英砂30-60％；該人造礫巖巖芯的制備方法為：將配方量的各原料混合；將混合物注入模具中，并對(duì)其施加一定壓力壓制巖芯；將壓制好的巖芯進(jìn)行烘干固化；將固化后得到的巖芯用KCl無機(jī)鹽水浸泡，烘干冷卻至室溫，得到人造礫巖巖芯。該發(fā)明專利的技術(shù)方案可從孔喉結(jié)構(gòu)、分布及巖芯表面性質(zhì)方面解決現(xiàn)有技術(shù)的人造巖芯與天然巖心相比相似性差的問題，但是并沒有解決有關(guān)人造巖芯潤濕性難于控制的問題。

在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際開發(fā)過程中，化學(xué)助劑對(duì)于提高原油采收率具有重要作用，在不同的開發(fā)階段巖石的潤濕性也會(huì)產(chǎn)生變化。如何將人造巖芯從潤濕性的角度近似模擬油藏巖石的條件，是進(jìn)行各項(xiàng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是石油行業(yè)采用室內(nèi)物理模擬技術(shù)研究驅(qū)油機(jī)理的重要前提，然而目前對(duì)人造礫巖巖芯潤濕性控制方法的研究少之又少，且存在一些難以解決的問題。對(duì)于水濕控制而言，在配置潤濕劑的過程中單相微乳液需要與表面活性劑、交聯(lián)劑等進(jìn)行預(yù)處理，操作和配置工藝復(fù)雜，微乳液在高溫下極不穩(wěn)定，易發(fā)生降解；對(duì)于油濕控制而言，潤濕劑聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚乙烯在控制微觀玻璃模型方面優(yōu)勢(shì)突出，具有良好的控制潤濕角的能力，但是在控制人造礫巖巖芯的潤濕性方面卻不盡人意，一是砂體顆粒對(duì)潤濕劑產(chǎn)生吸附，降低潤濕劑效果，二是在制作人造礫巖巖芯過程中，砂體顆粒及膠結(jié)劑需要在高溫下處理和壓制，然而這三種潤濕劑在高溫下穩(wěn)定性極差。因此，急需開發(fā)一種人造礫巖巖芯潤濕性的控制方法，考慮穩(wěn)定性、砂體吸附及潤濕性控制精度等因素，更好地解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種人造礫巖巖芯潤濕性的控制方法，包括水濕控制方法和油濕控制方法，其目的在于：通過選擇適宜的潤濕劑，以及在潤濕控制過程中綜合考慮穩(wěn)定性、砂體吸附和潤濕性控制精度等因素，以實(shí)現(xiàn)人造礫巖巖芯潤濕性的精確控制，減小與天然巖芯的差別。

本發(fā)明提供一種人造礫巖巖芯潤濕性的控制方法，按照先后順序包括以下步驟：

步驟一：采用振篩機(jī)篩取粘土和不同粒徑的河沙與石英砂，并將三種物質(zhì)按一定的重量百分比混合均勻，得到砂體；

步驟二：將固化劑放入恒溫箱中加熱；

步驟三：將潤濕劑加入加熱后的固化劑中，并攪拌使其充分溶解，再將溶解后的物質(zhì)加入丙酮中，得到含有潤濕劑的混合物；

步驟四：將含有潤濕劑的混合物加入砂體中，再加入環(huán)氧樹脂和增韌劑，并攪拌、過篩，得到具有潤濕性的砂體；

步驟五：將具有潤濕性的砂體裝入巖芯模具中，通過液壓機(jī)壓制成人造礫巖巖芯，再將人造礫巖巖芯放入烘箱內(nèi)固化，并自然冷卻至室溫，得到具有潤濕性的人造礫巖巖芯。

除河沙、石英砂的表面性質(zhì)外，膠結(jié)物的表面性質(zhì)同樣對(duì)人造礫巖巖芯的潤濕性起著重要作用。在本發(fā)明的水濕控制過程中，河沙和石英砂不需要預(yù)處理，在固化劑中添加一定量的潤濕劑以顯著改變所制作的人造礫巖巖芯的潤濕性。通過大量實(shí)驗(yàn)研究，最終確定了一種水溶性非離子型表面活性劑OP-10作為潤濕劑，并控制其添加量，使得所制作的人造礫巖巖芯的潤濕性由中性偏親油性向親水性轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到控制人造礫巖巖芯潤濕性的目的。

步驟三中，潤濕劑、固化劑、丙酮的添加順序很關(guān)鍵，先將潤濕劑加入固化劑中，再將二者的混合物加入丙酮中。由于固化劑起膠結(jié)作用，將其加入砂體中，首先能夠在砂體顆粒的表面包覆一層，所以先把潤濕劑加入固化劑中，這樣固化劑又起到溶劑的作用，將潤濕劑溶解在其中。當(dāng)潤濕劑與固化劑溶解后的混合物加入砂體中時(shí)，固化劑首先在砂體顆粒的表面包覆一層，與此同時(shí)潤濕劑也在砂體顆粒的表面包覆一層，固化劑幫助潤濕劑附著在砂體顆粒的表面上。