[发明专利]包含天然岩石的人造岩心、其制造方法及其成型模具

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气地下储备技术领域，特别涉及一种包含天然岩石的人造岩心、其制造方法及其成型模具。

背景技术

层状盐岩中建设储气库，能否满足密封性是必须要回答的一个问题。因为盐岩具有极低的渗透率，基本可以作为不渗透介质，所以，泥岩夹层的渗透率对于层状盐岩储气库的密封性至关重要。

在室内实验室测试渗透率一般都需要将岩心加工成标准岩心，例如25×50mm、38×76mm、50×100mm，只有加工成标准岩心才能在渗透试验机上测试其渗透率。从地下钻井取芯得到的岩心一般不符合实验室要求，都需要重新加工，特别是在评价层状岩盐水平渗透特性的时候，需要在获取的岩心上水平钻心。然而，由于泥岩遇水溶解，钻取岩心过程中不能加水，难以加工成功。特别是当泥岩当中包含盐岩裂隙时，有可能这条裂隙就是渗透的通道，而岩心加工过程中势必对这条裂隙带去损伤，不再具有原始的状态，无法真实的揭示地下的状态。因此，如何加工泥岩标准岩心，成了困扰层状盐岩储气库密封性评价的基础难题。

人造岩心在石油领域应用颇多，但基本都是使用人工材料去模拟地下岩石的物理力学性质，但是，这种人造岩心由于材质本身很难做到与天然地下岩石的材质完全相同，因此，用其模拟的地下岩石的物理力学性质难以准确地反映地下岩石真实的物理力学性质。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种能够在室内试验机上对中间的天然岩石开展渗透率测试的包含天然岩石的人造岩心、其制造方法及其成型模具。

本发明提供的包含天然岩石的人造岩心包括不规则天然岩石和包覆剂，所述包覆剂将所述天然岩石包裹于其中。

作为优选，所述不规则天然岩石的长度＞欲制成的标准岩心的长度。

作为优选，所述天然岩石各截面的尺寸均＜欲制成的标准岩心的尺寸。

本发明提供的包含天然岩石的人造岩心的制造方法包括以下步骤：

选择天然岩石；

将所述天然岩石置入成型模具中；

向所述成型模具中注入所述包覆剂；

放置，使得所述包覆剂固化，并且，所述包覆剂与所述天然岩石粘结在一起；

脱模，得到中间产物；

切割所述中间产物，得到符合尺寸要求的标准岩心。

作为优选，所述包覆剂由透明材质制成。

作为优选，所述切割所述中间产物的步骤采用如下步骤完成：

从所述中间产物的轴向两端分别切割，使得得到的所述标准岩心的轴向两端的截面处分别露出所述天然岩石。

本发明提供的包含天然岩石的人造岩心的成型模具包括容置空间，所述容置空间的直径与欲制成的标准岩心的直径相同；所述容置空间的长度＞欲制成的标准岩心的长度。

作为优选，所述成型模具包括第一半模和第二半模，所述第一半模和第二半模可拆卸地对合在一起，当所述第一半模和第二半模对合在一起时，于所述第一半模和第二半模的中心形成所述容置空间。

作为优选，所述成型模具还包括底座和上盖，

所述底座上具有直径与所述容置空间的直径相同的圆柱形第一凸起，当所述第一半模和第二半模对合在一起时，所述底座通过所述第一凸起可拆卸地封堵住所述容置空间的底部；

所述上盖上也具有直径与所述容置空间的直径相同的圆柱形第二凸起，当所述第一半模和第二半模对合在一起时，所述上盖通过所述第二凸起可拆卸地盖设在所述容置空间的顶部；

所述上盖上预留有用于注入所述包覆剂的通孔。

作为优选，所述第一半模和第二半模在轴向分别设有外凸的连接部，所述连接部在对应的位置均匀地设有螺纹孔，通过螺栓能够将所述第一半模和第二半模可拆卸地对合在一起。

应用本发明提供的制造方法和成型模具制造而成的包含天然岩石的人造岩心由于将天然岩石包覆于包覆剂的中间，其材质中含有天然岩石，并且规格与标准岩心相同，因此，能够在室内试验机上对中间的天然岩石开展渗透率测试。

附图说明

图1为本发明实施例提供的包含天然岩石的人造岩心的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的包含天然岩石的人造岩心的制造方法的各步骤连环示意图；

其中，

图2(a)为本发明实施例提供的包含天然岩石的人造岩心的制造方法中选用的天然岩石示意图；

图2(b)为本发明实施例提供的包含天然岩石的人造岩心的制造方法中脱模完成时得到的中间产物的示意图；

图2(c)为本发明实施例提供的包含天然岩石的人造岩心的制造方法中切割中间产物的示意图；