[实用新型]出砂岩心的制作设备

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种岩心结构及其制作设备，尤其涉及一种出砂岩心的制作设备。 

背景技术

在石油领域的科学研究中，常常需要使用岩心进行室内物理模拟实验。由于天然岩心无法完全模拟地下油层的真实情况，人造岩心的使用变得极为普遍。通过人造岩心物理模型实验探索开发规律，用天然岩心来验证规律是否正确，用矿场试验决定是否大范围推广，人造岩心永远以天然岩心为参照，但是在非均质性上却远远超过天然岩心的代表性。 

人造岩心通常有石英砂环氧树脂胶结、石英砂填砂管、石英砂磷酸铝胶结三种，其中石英砂环氧树脂胶结模型是目前应用最广泛的。 

现有磷酸铝-粘土胶结石英砂人造岩心的制作过程为：1)配比：将含量不小于85％的分析纯磷酸试剂与分析纯氢氧化铝试剂混合均匀并加热溶解，加热过程中不断加水，使磷酸：氢氧化铝：水的比值为100:21.3:30(质量比)；将该溶液加热并煮沸8-10分钟后，使磷酸铝胶凝剂逐渐冷却至常温。2)焙烧：将石英砂、粘土与磷酸铝胶凝剂按一定重量比混合均匀，成型后在烤箱中以每小时40℃的升温梯度升至120℃，恒温8小时再取出置于高温炉内，按预定升温梯度升至950℃，恒温2小时后缓慢降温到50℃以下，将模型取出。这种岩心的稳定性较好，孔喉分布在一定程度上接近天然岩心，岩心表现为亲水性。但是，其存在以下缺点：1)不具有0.lmm以下的微细孔喉；2)由于该岩样经过了高温处理，大部分粘土性质散失；3)不能模拟含游离细粉砂的砂岩；4)不能改变岩心润湿性。 

采用现有大尺寸石英砂环氧树脂胶结人造岩心制备技术，可以制作规格为 300mm×300mm×75mm的人造岩心；该技术根据黏土矿物的添加方法可分为吸附法和复膜法两种。利用这种技术制作的岩心可以进行三维空间上的流动模拟，能够克服天然岩心体积小不能反映油藏的宏观非均质性、井网和注采关系的特点，能在一定程度上控制人造岩心渗透率、孔隙结构，可改变岩心润湿性。但是，这种岩心仍然不能模拟含游离细粉砂的砂岩。 

由上所述，目前国内对纯砂岩岩心的制作已经比较成熟，能通过控制石英砂的粒度分布、加压强度、胶结物(环氧树脂)的用量和黏土矿物含量等因素，来调节人造岩心的渗透率和孔隙结构。但是，这些现有的人造岩心制作技术，主要解决了岩心渗透率、孔喉结构的控制问题，黏土充填问题和润湿性改变问题；制作的岩心对于含游离细粉砂比较多的砂岩无法进行模拟，不能很好地反映井底出砂砂岩地层的岩石性质；在含细粉砂人造岩心的制作方面还存在空白。 

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种出砂岩心的制作设备，以克服现有技术的缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种出砂岩心的制作设备，通过预埋细粉砂能够模拟含游离砂的岩心，为模拟研究井底出砂地层提供依据。 

本实用新型的目的是这样实现的，一种出砂岩心，所述出砂岩心包括有岩心本体，岩心本体内部设有被岩心本体包覆并挤压的细粉砂袋；所述岩心本体和细粉砂袋由一出砂岩心制作设备挤压成型为一体；所述岩心本体是由骨架砂和胶结剂混合的砂料构成；所述细粉砂袋由聚乙烯醇薄膜及其内部包裹的细粉砂构成。 

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述砂料中混合有黏土。 

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述骨架砂与胶结剂的质量比为16:1；所述胶结剂是由环氧树脂与固化剂按4：1的质量比混合搅拌构成。 

一种压制上述出砂岩心的制作设备，所述制作设备包括有固定底板、中间托板、顶板和连接于三者之间的支架；所述支架由至少两根竖直设置的滑柱构成；所述固定底板固定在滑柱的底端，所述顶板通过相应穿孔套设并固定于滑柱顶部，所述中间托板由相应透孔套设并滑设于滑柱中部；所述中间托板下方设有一千斤顶，该中间托板由该千斤顶驱动沿着滑柱向上移动；所述中间托板上方设有 一成型模具，该成型模具包括模具本体和模具底堵，所述模具本体上设有上下贯通的圆柱形通孔，所述模具底堵固定设置在模具本体的底端并将圆柱形通孔下端口封堵，由模具本体和模具底堵共同形成一上端开口的圆柱形腔体；所述成型模具还包括一圆柱形挤压头，所述挤压头的直径与圆柱形腔体的直径相同，所述挤压头通过一压板抵顶于顶板的下方。 

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述千斤顶通过一管路连接一压力表。 

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述顶板通过螺栓能调整上下位置地固定于滑柱顶部；所述顶板上设有一贯穿顶板的圆孔，所述圆孔的直径大于所述圆柱形腔体的直径。