[發明專利]用于直接觀察巖心滲流現象的透明巖心的制備方法有效

申請號：	201810873627.6	申請日：	2018-08-02
公開（公告）號：	CN109187303B	公開（公告）日：	2020-10-30
發明（設計）人：	王晨;秋列維;楊曉武	申請（專利權）人：	陜西科技大學
主分類號：	G01N1/28	分類號：	G01N1/28;G01N1/42;G01N1/44
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	張弘
地址：	710021 ***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于直接觀察巖心滲流現象透明制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種用于直接觀察巖心滲流現象的透明巖心的制備方法，包括：配制硅酸鈉溶液，加入氣相二氧化硅；在容器底部放置玻璃平板，將含有二氧化硅的硅酸鈉溶液倒入容器中；將容器轉移至冷阱中，降溫并恒溫處理得到凍結的玻璃和冰塊；將凍結的玻璃和冰塊轉移至冷凍干燥器中，得到單側表面生長有硅酸鈉海綿結構的玻璃板；取兩塊玻璃板，重疊放置并使得光滑面向外，利用自身重力相互擠壓兩塊玻璃板之間的硅酸鈉海綿結構；然后將重疊的玻璃板水平放置在馬弗爐中，加熱處理使部分硅酸鈉進入熔融狀態；降溫冷卻得到中間含有大量空隙的玻璃板，制得透明巖心。制備的透明巖心可直接用光學設備記錄和觀測孔隙中流體的運動過程。

技術領域

本發明涉及一種巖心材料，具體涉及一種用于直接觀察滲流現象的透明巖心的制備方法

背景技術

在石油開采技術的研究中，石油在巖石中的流動特點是最重要的研究內容之一。無論是對地層進行注水作業，或是研究化學品對石油采收率的影響，都需要巖石中流體滲流特征作為重要參數。但目前的研究多是通過實驗結果的統計，判斷巖石特征。比如，研究巖石的滲透率，只能通過，一定壓力條件下單位時間內通過巖石的流量來表達。對于流動過程中大小空隙對流動方向的影響，巖石骨架周圍的流體吸附等問題，無法進行詳細描述，就因為巖石的不透明特征，使得很多巖石空隙與流體的相互作用無法被觀察到。對于迫切需要知道內部孔隙形狀的巖心，則需要經過冷凍切割或磨片等手段，不僅成本高，還會對原始孔隙特征造成破壞。這種情況在普通的人造巖心中依然存在。為了觀測流體在孔隙中的流動現象，相關技術人員主要在玻璃上用激光刻蝕出圖案，通過觀察流體在圖案中的流動來模擬和觀察流體在巖石中的滲流特征。激光刻蝕除了成本較高，其圖案幾何特征與天然形成的孔隙形狀差別較大，對流體在孔隙中的流動過程復原程度不理想。

發明內容

本發明的目的是提供一種可直接觀察巖心滲流現象的透明巖心的制備方法。制備的透明巖心可直接用光學設備記錄和觀測孔隙中流體的運動過程。

本發明所采用的技術方案是：

用于直接觀察巖心滲流現象的透明巖心的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，配制硅酸鈉溶液，在攪拌條件下向溶液中加入氣相二氧化硅；

步驟二，在容器底部放置玻璃平板，將含有二氧化硅的硅酸鈉溶液倒入容器中，確保液面高出玻璃平板表面；

步驟三，將容器轉移至冷阱中，降溫并恒溫處理得到凍結的玻璃和冰塊；

步驟四，將凍結的玻璃和冰塊轉移至冷凍干燥器中，調劑壓力為5-10Pa；恒壓12h，得到單側表面生長有硅酸鈉海綿結構的玻璃板；

步驟五，取兩塊步驟四得到的玻璃板，重疊放置并使得光滑面向外，利用自身重力相互擠壓兩塊玻璃板之間的硅酸鈉海綿結構；

步驟六，然后將重疊的玻璃板水平放置在馬弗爐中，加熱處理使部分硅酸鈉進入熔融狀態，以調節孔隙大小和固定兩塊玻璃板之間的相對位置；

步驟七，降溫冷卻得到中間含有大量空隙的玻璃板，即為可直接觀察滲流現象的透明巖心。

步驟一中，硅酸鈉溶液的質量濃度為0.1-1％。