[发明专利]真实岩心可视化微观模型及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提高原油采收率研究、渗流机理研究和三次采油效果评价的微观模型及其制作方法，具体涉及一种真实岩心可视化微观模型及其制作方法。

背景技术

目前我国大部分油田都进入了二次采油的高含水期，研究如何进一步提高原油采出率，实现资源充分利用非常有现实意义。目前在研究提高采收率技术、渗流机理研究的物理模型主要有以下三种：(1)圆柱形天然岩心和人造圆柱形石英砂岩心物理模型，是目前物理模拟驱替普遍采用的一种，该模型虽然较好的保持了真实地层岩石的孔隙结构和矿物成分，但是该模型驱替过程不可视，也不能进行图像分析，不能快速直观地对实验过程及实验数据中出现的问题做出准确的判断；(2)夹砂透明模型，虽然具有一定的可视性，但是难以模拟真实岩心和矿物成分及孔道内表面的复杂性质；(3)微观仿真透明模型，它是采用微刻蚀技术，在玻璃上刻蚀出各种毛细管网络或孔隙网络。该模型的驱替过程是可视化的，并且能够进行数据采集和图像分析。但是由于刻蚀技术的限制，所制作的模型的孔喉较大，而且其表面的物理化学性质与真实地层差别较大。

由于以上几种模型无法表达真实岩石特征的复杂变化。如宏观和微观非均质性，孔隙几何尺寸和配位数，孔隙形态，表面粗糙度和润湿性，矿物组成等，因此，人们研制了砂岩孔隙模型，如西北大学于1993年04月29日申请的申请号为93105170.3的“真实储集岩微观孔隙模型及其制作技术”(公开号为CN1101148A)，该模型主要由真实储集岩片、针头、引槽、盖玻璃、载玻璃和环氧树脂胶组成。该申请制作技术的关键在于尽可能地保持原储集岩的孔隙特征和岩片上表面与盖玻璃的恰当粘结。该申请结构简单，易于制作，不仅适合于油气田提高采收率方面的研究，而且还适合于各种油层污染，油层酸化及调剂堵水等其它许多方面的研究。

中国石油天然气股份有限公司于2006年01月06日申请的申请号为200610000168.8的“一种可视化孔隙级平面模型的制作方法”(公开号CN1996010A)。该申请涉及一种油田采油用人造真实砂岩微模型的可视化孔隙级平面模型的制作方法，它是选择空气渗透率大于0.2-0.3MM²天然或人造砂岩岩心，用液体松香充填砂岩岩心，再用环氧树脂粘于干净的平板玻璃上，然后将岩心磨成岩心砂粒直径的1/3，用同样尺寸的另一块干净的平板玻璃粘于岩心上，在岩心两端接上液体注入和采出口而成，采用该申请制成的微观透明孔隙模型可真实地表达油藏岩石的渗透率，可用于油水相互驱替，研究不同流体的渗流机理，能够真实地反映流体在地下岩石中流动真实情况，具有可视性，可与微机连接进行动态饱和度定量分析。

上述两种模型在岩心底片粘结过程中，为了保护砂岩孔隙而在岩心中事先注入有机玻璃单体或者松香，由于有机玻璃单体或者松香易破坏岩心孔隙原来的物理化学性质，而且他们直接使用环氧树脂粘结盖玻璃和岩心片，由于岩心非常薄，容易造成环氧树脂封堵岩心孔隙。因此，如何既保证岩心片与玻璃板的紧密接触，又要保证岩心孔隙的完整性是制作砂岩孔隙模型的最大难题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种真实岩心可视化微观模型，该模型既保持真实岩心的孔隙结构、形态及矿物成分及孔隙内表面的物化性质，又可观测到多孔介质孔道内多相流体的分布和流动状况，从而研究提高采收率和渗流机理的微观模型及聚合物微球提高采收率机理的方法。

本发明的目的之二是提供上述真实岩心可视化微观模型的制作方法，该方法可以在保持岩心孔隙结构完整的情况下，将岩心加工成半透明的薄片，并使岩心片与有机玻璃板紧密粘结成型。

本发明是采用以下技术方案来实现的：

一种真实岩心可视化微观模型，它是包括真实岩心片、有机玻璃盖片、有机玻璃载片和针头的高温压力成型的模型，其中，所述真实岩心片夹设在有机玻璃盖片和有机玻璃载片之间，所述有机玻璃载片在真实岩心片的两侧设置相连的引槽和针槽，所述引槽与真实岩心片相连；所述针头一端的针孔在引槽中，且与引槽在真实岩心片端的侧壁接触。

进一步地，所述有机玻璃载片在引槽和真实岩心片外的上表面设有302改性丙烯酸酯胶与有机玻璃盖片固定连接，所述的302改性丙烯酸酯胶(GLH-302)是以甲基丙烯酸酯为主，配以增韧剂、补强剂、稳定剂、引发剂、阻聚剂等，通过先进工艺合成的双组份(A、B)反应型结构胶粘剂。

进一步地，所述引槽深0.5-1.3毫米，宽8-12毫米，长5-6毫米。

进一步地，所述针槽深0.5-1.3毫米，长10-30毫米，宽0.5-1.3毫米。