[發(fā)明專利]一種定孔喉及顆粒表面性質(zhì)的模擬巖心制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910034384.1 | 申請日： | 2019-01-15 |
| 公開（公告）號： | CN109443886B | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 尉雪梅;張艷玉;丁乾申;劉靜;吳飛鵬;王朝 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油大學(xué)（華東） |
| 主分類號： | G01N1/28 | 分類號： | G01N1/28;G01N1/44 |
| 代理公司： | 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219 | 代理人： | 王楠 |
| 地址： | 266580 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 定孔喉 顆粒 表面 性質(zhì) 模擬 巖心 制作方法 | ||
本發(fā)明涉及一種定孔喉及顆粒表面性質(zhì)的模擬巖心制作方法，該制作方法選取一定半徑的玻璃球并裝入模具壓實，再利用配制好的粘土溶液對巖心驅(qū)替，驅(qū)替完成后對其進行高溫加熱，最終得到模擬巖心成品。本發(fā)明定孔喉及顆粒表面性質(zhì)的模擬巖心制作方法，利用耐高溫高強度的鋼化玻璃球材料裝入模具中壓實。通過調(diào)節(jié)玻璃球的半徑改變孔喉，對玻璃模擬巖心驅(qū)替預(yù)先配置好的粘土溶液，實現(xiàn)顆粒表面不同的性質(zhì)，進而可以進行探究不同流體在對巖石驅(qū)替時，巖石顆粒表面性質(zhì)對驅(qū)替效果影響規(guī)律。并且整個模擬巖心的制作方法簡單、原料經(jīng)濟易得，又避免了天然巖心獲取困難，普通人造巖心顆粒表面性質(zhì)不確定性，無法探究單一影響因素的問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種定孔喉及顆粒表面性質(zhì)的模擬巖心制作方法，屬于模擬巖心制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
在石油行業(yè)中無論是勘探、開發(fā)、儲層改造等一系列的地層處理過程中，巖石在不同作用條件下的響應(yīng)規(guī)律至關(guān)重要，在實驗室中進行巖石性質(zhì)測試時由于天然巖心獲取困難且價格昂貴，并且在天然巖心中由于鉆取巖心位置不同又會表現(xiàn)出明顯的差異性，這些因素的影響限制了實驗室?guī)r石響應(yīng)規(guī)律研究。
對于探究巖石顆粒表面性質(zhì)對驅(qū)替效果的研究，很少一部分采用天然巖心，主要使用的是利用石英砂或河砂作為骨架材料，利用環(huán)氧樹脂或復(fù)合磷酸鹽等作為膠結(jié)劑制備的人造巖心，但是這種人造巖心對巖石物性的影響因素較多，有骨架砂的粒徑、類型，膠結(jié)劑的類型、含量，壓制的時間、溫度等，太多的因素就決定巖心的復(fù)雜性、不規(guī)律性。對于探究巖石顆粒表面性質(zhì)影響驅(qū)替效果的實驗，無論是天然巖心，還是普通的人造巖心都無法控制單一變量，必然無法探究不同流體對巖石的影響，無法描述巖石物理性質(zhì)對巖石內(nèi)流體的動力學(xué)響應(yīng)。
因此，亟需設(shè)計一種模擬巖心制作方法，制作出滿足實驗室探究不同流體在對巖石驅(qū)替時，巖石顆粒表面性質(zhì)對驅(qū)替效果影響規(guī)律的實驗所需的模擬巖心。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種定孔喉及顆粒表面性質(zhì)的模擬巖心制作方法，利用玻璃球模擬巖心顆粒，實現(xiàn)模擬巖心預(yù)定的孔隙度及顆粒表面性質(zhì)，利用該方法制作得到的模擬巖心表面性質(zhì)穩(wěn)定，可探究單一因素對驅(qū)替效果的影響規(guī)律。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種定孔喉及顆粒表面性質(zhì)的模擬巖心制作方法，包括以下步驟：
(1)選取半徑為0.5mm-1.5mm的玻璃球，備用；
(2)將玻璃球裝入模具內(nèi)并壓實，得到玻璃球模擬巖心；
(3)將蒙脫石、高嶺土、綠泥石攪拌混合均勻形成混合物A，其中蒙脫石、高嶺土、綠泥石的質(zhì)量比為(0.1-1):(0.1-2):(0.1-3)；
(4)向混合物A中加入水攪拌，配置成粘土溶液B，粘土溶液B中溶質(zhì)的含量為3％-20％；
(5)將步驟(2)制得的玻璃球模擬巖心放入到巖心夾持器中，用粘土溶液B進行驅(qū)替附著；
(6)驅(qū)替附著完成后，將玻璃球模擬巖心從巖心夾持器中取出，進行加熱處理，最終得到模擬巖心成品。
優(yōu)選的，步驟(1)中，選取材質(zhì)為鋼化玻璃的玻璃球，抗壓強度為6MPa。
優(yōu)選的，步驟(1)中，所選取的玻璃球最高承受溫度為180℃。
優(yōu)選的，步驟(2)中，所述模具為圓筒，材質(zhì)為鋼化玻璃，高度為65mm、內(nèi)徑為25mm、外徑為28mm，抗壓強度為6MPa。
優(yōu)選的，步驟(2)中，采用四柱液壓機進行壓實，加壓量程為0-30MPa，壓實的壓力為1-3MPa，持續(xù)加壓時間為1-10min。
優(yōu)選的，步驟(3)中，蒙脫石的顆粒目數(shù)為500-1200目，高嶺土的顆粒目數(shù)為500-1200目，綠泥石的顆粒目數(shù)為500-1200目。
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