[发明专利]一种基于动力地质学的仿真岩心的制备装置及方法

摘要

本发明涉及一种基于动力地质学的仿真岩心的制备装置及方法。其技术方案是：根据需要称取岩屑，将其充分混合均匀后装入仿真岩心初样压制模具中，通过分层击实法制得仿真岩心初样，仿真岩心初样在地层温度、三维应力状态以及孔隙流体共同作用下进行仿真压制，同时在压制过程中监测岩心的渗透率以及声波波速，通过调整围压和轴压的加载速度，最终压制得到与目标岩心在孔隙度、渗透率等物性参数以及声波速度、应力应变曲线等力学参数全面相似的人造仿真岩心。有益效果是：通过提供与实际地层相近的温压、孔隙流体以及动态加载环境，可以较为真实的模拟天然岩石的压实成岩过程，并模拟地层的温压、孔隙流体环境，并对仿真岩心进行动态加载压制。

主权项

1.一种基于动力地质学的仿真岩心的制备装置的使用方法，其特征是包括以下步骤：（1）选取一定数量的目标岩心，通过地应力测试，确定目标岩心在地层真实条件下所处的地应力状态；（2）在目标岩心所处的地应力状态下测定目标岩心的渗透率、声波速度和全应力‑应变曲线；（3）利用测试完地应力及渗透率、声波的目标岩心进行粉碎研磨，对其进行矿物组分分析和粒度组成分析，确定目标岩心的矿物组成和粒度分布；（4）收集与目标岩心矿物组成相似的钻井岩屑，并对其进行粉碎，按照目标岩心的粒度分布对其进行筛分并分组，作为压制仿真岩心的原料备用；（5）根据所需压制的仿真岩心的质量，按照目标岩心的粒度组成分布，分别称取一定质量的相应粒度的粉碎后的岩屑，将其充分混合均匀后装入仿真岩心初样压制模具中，通过分层击实法制得仿真岩心初样，仿真岩心初样在地层温度、三维应力状态以及孔隙流体共同作用下进行仿真压制，同时在压制过程中监测岩心的渗透率以及声波波速，通过调整围压和轴压的加载速度，最终压制得到与目标岩心在孔隙度、渗透率物性参数以及声波速度、应力应变曲线力学参数全面相似的人造仿真岩心；基于动力地质学的仿真岩心的制备装置，包括轴压加载系统（1）、围压加载系统（2）、仿真岩心（3）、高压釜（4）、孔隙流体控制系统（5）、计算机信号采集及控制系统（6）、温度控制系统（7）、声波测试系统（8），高压釜（4）内装有仿真岩心（3），仿真岩心（3）的上部连接轴压加载系统（1），下部连接孔隙流体控制系统（5）和声波测试系统（8）；所述的高压釜（4）的外侧连接围压加载系统（2）和温度控制系统（7），且轴压加载系统（1）、围压加载系统（2）、孔隙流体控制系统（5）、温度控制系统（7）、声波测试系统（8）分别连接计算机信号采集及控制系统（6）。