[發明專利]一種人工煤心標準試件的制作方法

有效

• 申請號: 201610922141.8
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106525525B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 胡雄;梁為;朱學光;馬良;徐博瑞;黃偉強;成前輝;魏振吉;侯厶靖
• 申請（專利權）人: 中聯煤層氣國家工程研究中心有限責任公司;中石油煤層氣有限責任公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 11323 北京市隆安律師事務所
• 代理人: 權鮮枝;何立春

本發明屬于制備人工煤心標準試件的技術領域，特別涉及一種人工煤心標準試件的制作方法。包括以下步驟：1)制備所需粒度的煤顆粒；2)選擇地層水或標準鹽水作為粘結劑；3)將煤顆粒和粘結劑按一定配比混合均勻；4)將混合均勻的樣品分多次放進煤心模具中，每加入一次樣品進行一次壓實；5)勻速加壓至預設的壓力保持壓力不變；6)預設的壓力保持一定時間后，卸下煤心模具；7)將壓制好的煤心兩端放上導流墊塊進行封裝。本發明制備的人工煤心，其滲透率參數穩定、重復性較好，為滲流實驗的評價提供可靠的依據和手段。

技術領域

本發明屬于人工煤心標準試件制備的技術領域，特別涉及一種人工煤心標準試件的制作方法。

背景技術

在煤層氣勘探開發技術領域，為評價煤儲層以及鉆井過程中鉆井液、完井液和壓裂過程中壓裂液對儲層傷害程度會進行一系列的評價試驗。在實驗中，為能夠模擬真實煤層研究煤層特征，以便高效開發煤層氣，需要依賴人造煤心。目前，在進行疏松煤層的儲層敏感性評價實驗時也必須用到人工煤心，而現有的人工煤心制備模具體型較大、操作繁瑣，故障率相對較高。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種人工煤心標準試件的制作方法。該方法所制作的人工煤心可用于評價和優選壓裂液配方。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種人工煤心標準試件的制作方法，所述方法包括以下步驟：

1)選擇煤樣，制備成所需粒度的煤顆粒；

2)選擇地層水或標準鹽水作為粘結劑；

3)將步驟1)中的煤顆粒和步驟2)中的粘結劑按一定配比混合均勻；

4)將步驟3)中的混合均勻的樣品分多次放進煤心模具中，每加入一次混合均勻的樣品進行一次壓實；

5)完成步驟4)后，勻速加壓至預設的壓力保持壓力不變；

6)預設的壓力保持一定時間后，卸下煤心模具；

7)打開煤心模具，將壓制好的煤心兩端放上導流墊塊進行封裝。

在步驟1)中，煤顆粒的粒度為40目-70目。

在步驟3)中，將2g～3g粘結劑分次加入到20g的煤顆粒中，再用玻璃棒充分攪拌。

在步驟4)中，每加入一次樣品后放入上壓頭進行預壓制，預壓制采用5MPa壓力進行，預壓制時間為2min。

在步驟5)中，預壓制完成后在2min內勻速加壓至35MPa；在步驟6)中，保持10min后打開煤心模具，取出人工煤心。

所述煤心模具包括上壓頭、下壓頭、剛性模具及封裝套管，其中封裝套管固定于剛性模具內、并且位于所述上壓頭和下壓頭之間，所述封裝套管用于填充煤顆粒，所述下壓頭為階梯軸，其上部插設于封裝套管內，所述上壓頭在封裝套管內可沿軸向上下滑動，完成對封裝套管內煤顆粒的沖壓作業。

所述剛性模具包括第一半模具、第二半模具及螺栓，所述第一半模具和第二半模具的配合面上沿軸向均設有等徑的半圓形凹槽，所述第一半模具和第二半模具扣合后，兩個半圓形凹槽圍合成圓柱形空腔，所述第一半模具和第二半模具通過定位銷定位、并且通過螺栓固定連接。

所述第一半模具和第二半模具的配合面上，在半圓形凹槽的兩側均設有螺栓孔和定位孔，所述第一半模具和第二半模具扣合后通過插設于定位孔內的定位銷定位，所述螺栓依次穿過第一半模具和第二半模具上相對應的螺栓孔、并通過螺母緊固。

所述煤心模具進一步包括兩個導流墊塊，兩個導流墊塊設置于封裝套管的兩端，用于對壓制好的煤心進行封裝。

所述封裝套管采用PVC管，所述上壓頭、下壓頭及導流墊塊的材料均采用不銹鋼材質。