[发明专利]一种岩心制作方法

说明书

技术领域

本申请涉及石油勘探领域，尤其涉及一种岩心制作方法。

背景技术

石油储藏于岩层的孔隙之中，通过观察岩层的孔隙特点及分布状况对指导石油开采有着重要意义。目前，通常采用物理模拟的手段将岩层模拟出来以进行观测。物理模拟采用的实验模型主要为岩心模型，由于天然岩心取出难度大、成本太高等限制，通常选用人造岩心来代替天然岩心进行物理模拟实验。

目前，常用的人造岩心制作方法有石英砂环氧树脂胶结制作方法、石英砂或玻璃球充填制作方法和石英砂磷酸铝烧结制作方法。所述石英砂环氧树脂胶结制作方法是通过胶结剂将石英砂与环氧树脂进行胶结再进行加压加温来制作岩心。所述石英砂或玻璃球充填制作方法是通过将石英砂或者玻璃球填入模具中来模拟岩心。所述石英砂磷酸铝烧结制作方法是通过将石英砂与磷酸铝烧制加工进行制作岩心。上述三种方法多用于常规储层的物理模拟，它们的人造岩心内部孔隙的孔径可以达到微米级别，但均未达到纳米级别。

随着石油开采的不断发展，页岩、致密砂岩等非常规储层的开发愈来愈受到重视。非常规储层之中广泛发育出纳米级孔隙，石油在所述非常规储层中的存储特点与运移过程的研究受到所述纳米级别孔隙系统的制约。而目前常用的上述三种方法所制作出来的岩心的孔隙是无法达到纳米级别的，进而采用上述方法进行物理模拟所测得的结果难以可靠，所以针对非常规储层的物理模拟，亟需一种岩心制作方法以能制作出内部孔隙达到纳米级别的岩心。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请提出一种岩心制作方法，以能制作出内部孔隙达到纳米级别的岩心。

本申请所提供的一种岩心制作方法，包括：

将成岩原料及具有纳米孔隙的填充物装入成岩模具内制备具有纳米孔隙的人造岩心生坯；

将具有纳米孔隙的所述人造岩心生坯放入成岩环境中进行成岩得到具有纳米孔隙的初级人造岩心；

将具有纳米孔隙的所述初级人造岩心脱模加工获得具有纳米孔隙的人造岩心。

优选的，所述填充物为孔隙率10％～80％且孔径范围为0.1纳米～1000纳米的纳米多孔陶瓷材料或纳米多孔金属材料。

优选的，在将成岩原料及具有纳米孔隙的填充物装入成岩模具之前还包括：

将所述材料加工成块体材料；

将所述块体材料依次进行打磨、清洗、干燥后获得具有纳米孔隙的填充物。

优选的，所述块体材料呈直径为1毫米～5毫米，长度为5毫米～500毫米的圆柱形或外径为10毫米～100毫米，内径为5毫米～90毫米，长度为5毫米～500毫米的圆环形。

优选的，在将成岩原料及具有纳米孔隙的填充物装入成岩模具之前还包括：

将成岩原料颗粒与胶结物混合形成成岩原料；所述成岩原料颗粒为粒径范围为1纳米～1毫米的矿物颗粒、玻璃颗粒、金属颗粒中的一种或几种。

优选的，所述成岩模具为容积为1立方厘米～1立方米的圆柱或立方体。

优选的，将成岩原料及具有纳米孔隙的填充物装入成岩模具内的过程中还包括：

将所述成岩原料紧密包裹所述填充物。

优选的，制备所述人造岩心生坯的步骤包括：

将所述成岩原料一次装入所述成岩模具并压实；

将所述填充物置于所述压实后的成岩原料上；

将所述成岩原料二次装入所述成岩模具并将所述填充物覆盖；

将所述二次装入的成岩原料压实后获得人造岩心生坯。

优选的，所述成岩环境的成岩温度为200摄氏度～600摄氏度，成岩压力为50兆帕～275兆帕；所述成岩步骤的时间大于1小时。

优选的，将具有纳米孔隙的所述初级人造岩心去掉所述初级人造岩心的成岩模具后进行真空干燥以实现脱模加工。

本申请将具有纳米孔隙的填充物与成岩原料有机结合，通过成岩环境进行成岩，可以获得具有纳米孔隙的人造岩心。通过本申请方法制得的岩心进行物理模拟研究非常规储层时，由于本申请方法制得的岩心具有纳米级的孔隙，进而进行物理模拟所测得的结果也是比较可靠的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式所提供的岩心制作方法的步骤流程图；

图2是本申请一种实施方式所提供的岩心制作方法制作填充物的步骤流程图；