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用于疏松地層損害評價的人造巖心的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種用于疏松地層損害評價的人造巖心，所述人造巖心包括有鋼筒，鋼筒內填充并壓設有巖心粉，鋼筒兩端分別覆蓋有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)外側壓設有與鋼筒端部固定連接的環(huán)套。本實用新型用于疏松地層損害評價的人造巖心，將天然巖心粉碎、研磨、過篩后，填充并壓設在一鋼筒內，用篩網(wǎng)和環(huán)套將鋼筒兩端固定；該人造巖心不用膠接劑，采取常溫壓制，能保存天然巖心的原始組份，保持各組分的活力，能實際模擬天然儲層，并真實反映儲層損害情況；能夠滿足疏松地層損害評價實驗及其評價結果的準確性。
【專利說明】用于疏松地層損害評價的人造巖心
【技術領域】
[0001]本實用新型是關于一種巖心及其制作方法，尤其涉及一種用于疏松地層損害評價的人造巖心。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在巖心物模已經(jīng)成為油田開發(fā)過程中科學研究的重要手段之一，儲層損害評價所用巖心一般都是天然巖心，但是天然巖心有時很難取到，對于疏松地層，從巖心的準備、切割、飽和及滲透率測定、滲透率損害率評價等方面都存在許多困難；而在油田的勘探開發(fā)與生產(chǎn)中，許多問題的解決都需要進行巖心流動實驗。
[0003]目前的人造巖心制作方法主要有石英充填而成、磷酸鋁石英燒結、環(huán)氧樹脂壓制膠接法及各種膠接劑膠結法。高溫燒結通常會破壞巖心原始組份、含量等，使巖心性質發(fā)生變化；從所制作巖心滲透率與天然巖心的相似程度、巖心制作的難易性和重復性來看，環(huán)氧樹脂壓制膠接法和各種膠接劑膠結法具有更大的優(yōu)越性，但是，環(huán)氧樹脂壓制膠接和各種膠接劑膠結法完全改變了巖心膠結方式，而且環(huán)氧樹脂和各種膠接劑很容易包裹在粘土礦物表面，那么在實驗室用人造巖心進行儲層傷害評價試驗時，外來流體不會與粘土礦物接觸，粘土礦物不參與各種物理反應，不發(fā)生膨脹、分散、運移等，這樣的評價結果顯然不符合地層巖石實際情況，實驗室人造巖心物理模擬就失去了意義。
[0004]本實用新型人還檢索到其他一些涉及人造巖心的現(xiàn)有技術；例如:名稱為《一種人造巖心靶制作方法》(申請?zhí)?CN200810228976.9)，該制作方法采用磷酸鋁膠接劑膠結石英砂烘干制作而成，該技術方案改變了巖心組成；名稱為《模擬堵漏實驗用帶裂縫的人造巖心的制作方法》(申請?zhí)?CN201110187196.6)，該制作方法的制作材料為石蠟板和水泥柱，因此，該巖心無法模擬實際的天然儲層。名稱為《人造巖心、人造巖心的制作方法和儀器》(申請?zhí)?CN201110223910.2)，該制作方法是將制作人造巖心的介質融化，按照地層孔隙結構圖逐層打印到載物臺上，冷卻凝固而成，其高溫會改變巖心中粘土礦物的性質，而粘土礦物是地層損害的重要因素，因此，該巖心會影響地層損害評價結果的準確性。
[0005]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種用于疏松地層損害評價的人造巖心，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種用于疏松地層損害評價的人造巖心，以保證該人造巖心在疏松地層損害評價的實驗過程中完好無損；該人造巖心采用常溫壓制、不添加樹脂和膠接劑，人造巖心與天然巖心成分一致以模擬實際儲層情況，以滿足疏松地層損害評價實驗及其評價結果的準確性。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用于疏松地層損害評價的人造巖心，所述人造巖心包括有鋼筒，鋼筒內填充并壓設有巖心粉，鋼筒兩端分別覆蓋有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)外側壓設有與鋼筒端部固定連接的環(huán)套。[0008]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述鋼筒為中空圓筒，鋼筒外徑為25.4mm，壁厚為Imm,鋼筒長度為50mm或80mm ;所述篩網(wǎng)直徑為25.4mm。
[0009]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述巖心粉的目數(shù)小于篩網(wǎng)的目數(shù)。
[0010]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述巖心粉的目數(shù)為80;所述篩網(wǎng)的目數(shù)為500。
[0011]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述環(huán)套為鋁制圓環(huán)。
[0012]由上所述，本實用新型用于疏松地層損害評價的人造巖心，將天然巖心粉碎、研磨、過篩后，填充并壓設在一鋼筒內，用篩網(wǎng)和環(huán)套將鋼筒兩端固定；該人造巖心不用膠接齊U，采取常溫壓制，能保存天然巖心的原始組份，保持各組分的活力，能實際模擬天然儲層，并真實反映儲層損害情況；能夠滿足疏松地層損害評價實驗及其評價結果的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0014]圖1:為本實用新型用于疏松地層損害評價的人造巖心的結構示意圖。
[0015]圖2:為本實用新型人造巖心的制作過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0017]如圖1所示，本實用新型提出一種用于疏松地層損害評價的人造巖心100，所述人造巖心100包括有鋼筒1，鋼筒I內填充并壓設有巖心粉2，鋼筒I兩端分別覆蓋有篩網(wǎng)3，篩網(wǎng)3外側壓設有與鋼筒I端部固定連接的環(huán)套4。
[0018]由上所述，本實用新型用于疏松地層損害評價的人造巖心，將天然巖心粉碎、研磨、過篩后，填充并壓設在一鋼筒內，用篩網(wǎng)和環(huán)套將鋼筒兩端固定；該人造巖心不用膠接齊U，采取常溫壓制，能保存天然巖心的原始組份，保持各組分的活力，能實際模擬天然儲層，并真實反映儲層損害情況；能夠滿足疏松地層損害評價實驗及其評價結果的準確性。
[0019]進一步，如圖1所示，在本實施方式中，所述鋼筒I為中空圓筒，鋼筒外徑為25.4mm,壁厚為Imm,鋼筒長度為50mm或80mm (—般地層損害評價要求巖心長度約為直徑的2倍，以便于放入巖心夾持器中，長度可以根據(jù)地層損害評價的需要制作);所述篩網(wǎng)3直徑為25.4mm ;所述環(huán)套4為鋁制圓環(huán)。
[0020]所述巖心粉2的目數(shù)小于篩網(wǎng)3的目數(shù)；在本實施方式中，所述巖心粉的目數(shù)為80，所述篩網(wǎng)的目數(shù)為500。
[0021]本實用新型還提出一種用于疏松地層損害評價的人造巖心的制作方法，如圖2所示，所述制作方法包括以下步驟:
[0022](I)組裝模具5，在本實施方式中，所述模具5為現(xiàn)有結構，在此不再贅述其結構；將兩個呈分半狀(對開狀)的模具扣合為一體，銷子對準卡眼卡好、合攏，把接箍6擰緊到模具上，將模具套緊；
[0023](2)豎直放置模具5，先在模具5內底部位置放置底部實心墊塊7，所述底部實心墊塊7為圓柱形；該圓柱形底部實心墊塊7的直徑與模具5內徑相同；底部實心墊塊是讓鋼筒的下端有一個向上的作用力，避免鋼筒下部巖心粉壓不實；稱取適量的巖心粉2倒入模具中；
[0024](3)在模具5內的底部實心墊塊7上放入鋼筒1，鋼筒I外徑與模具5內徑相同；稱取適量的巖心粉2倒入鋼筒I內，在倒入的過程中輕輕壓實，巖心粉2沒(即:埋沒)過鋼筒I上端面(巖心粉2高于鋼筒I上端面)；
[0025](4)在巖心粉2上方放入上部實心墊塊8，所述上部實心墊塊8與底部實心墊塊7結構相同；
[0026](5)關閉人造巖心制作裝置(所述制作裝置也為現(xiàn)有裝置，圖中未示出)的泄壓閥，將模具I固定到人造巖心制作裝置上，加壓制作人造巖心；由壓力機9向下擠壓上部實心墊塊8，將巖心粉壓實于鋼筒I中；根據(jù)儲層不同性質進行加壓制作；在加壓的過程中一定要均勻加壓，避免猛加壓；當加壓到指定壓力，穩(wěn)定規(guī)定的時間；
[0027](6)打開人造巖心制作裝置的泄壓閥泄壓，擰開模具接箍，打開模具，取出鋼筒及其內部已經(jīng)壓實的巖心粉；
[0028](7)在鋼筒I兩端用鋼絲篩網(wǎng)堵上(即:鋼筒兩端覆蓋上篩網(wǎng)3)，再套上環(huán)套4固定;
[0029](8)所述人造巖心100制作完成。
[0030]進一步，在本實施方式中，制作人造巖心的天然巖心粉碎后過80目篩，以保證人造巖心能夠模擬天然巖心的孔隙度、滲透率。
[0031]所述鋼筒I為中空圓筒，鋼筒外徑為25.4mm,壁厚為Imm,鋼筒長度為50mm或80mm ;所述篩網(wǎng)直徑為25.4mm，所述篩網(wǎng)的目數(shù)為500。在步驟(2)中，所述適量巖心粉約為20g ;在步驟(3)中，所述適量巖心粉約為38g?40g。
[0032]在本實施方式中，所述巖心粉中含有粘土礦物；所述粘土礦物是細分散的含水層狀構造和層鏈狀構造的硅酸鹽礦物及含水的非晶質硅酸鹽礦物的總稱，它是地層損害的一個重要因素；粘土礦物含量是指粘土礦物占巖心粉總量的百分數(shù)。
[0033]在步驟(5)中，當巖心粉中的粘土礦物含量少于3%時，制作人造巖心的壓制壓力為18MPa?20MPa，壓制時間為5min?7min。當巖心粉中的粘土礦物含量為3%?10%時，制作人造巖心的壓制壓力為15MPa?18MPa,壓制時間為7min?9min。當巖心粉中的粘土礦物含量為10%?15%時，制作人造巖心的壓制壓力為12MPa?15MPa，壓制時間為9min?12min。當巖心粉中的粘土礦物含量高于15%時，制作人造巖心的壓制壓力為12MPa?15MPa,壓制時間為12min?15min。
[0034]本實用新型是將疏松地層的巖屑在鋼筒中壓制成形，設計鋼筒的目的是避免人造巖心在進行地層損害評價時(將鋼筒和巖屑一起裝入巖心夾持器)被圍壓破壞，本實用新型的人造巖心是進行疏松地層的損害評價(即:外來流體對地層滲透率的損害評價)，不涉及應力敏感性評價；鋼筒兩端的篩網(wǎng)和環(huán)套是保證在進行損害評價時巖屑不會被流體沖出。
[0035]本實用新型的人造巖心具有以下效果:
[0036](I)本實用新型方法制作的人造巖心與儲層巖石成分一致，孔隙度、滲透率相差不大，波動小，重現(xiàn)性好。表I為人造巖心制作重現(xiàn)性試驗數(shù)據(jù)表；
[0037]表1:
【權利要求】
1.一種用于疏松地層損害評價的人造巖心，其特征在于:所述人造巖心包括有鋼筒，鋼筒內填充并壓設有巖心粉，鋼筒兩端分別覆蓋有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)外側壓設有與鋼筒端部固定連接的環(huán)套。
2.如權利要求1所述的用于疏松地層損害評價的人造巖心，其特征在于:所述鋼筒為中空圓筒，鋼筒外徑為25.4mm,壁厚為Imm,鋼筒長度為50mm或80mm ;所述篩網(wǎng)直徑為25.4mm。
3.如權利要求2所述的用于疏松地層損害評價的人造巖心，其特征在于:所述巖心粉的目數(shù)小于篩網(wǎng)的目數(shù)。
4.如權利要求3所述的用于疏松地層損害評價的人造巖心，其特征在于:所述巖心粉的目數(shù)為80 ;所述篩網(wǎng)的目數(shù)為500。
5.如權利要求3所述的用于疏松地層損害評價的人造巖心，其特征在于:所述環(huán)套為鋁制圓環(huán)。
【文檔編號】G01N33/00GK203443946SQ201320499389
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權日:2013年8月15日
【發(fā)明者】張洪君, 王浩, 李友富, 李德勝, 安志杰, 浦家康, 孫倩茹, 任業(yè)瓊, 劉暢, 趙劍飛, 王延紅, 王雪梅, 王喜泉, 王建, 徐沖 申請人:中國石油天然氣股份有限公司