一种压实松散岩心的方法与流程

1.本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种压实松散岩心的方法，用于模拟地下高压条件下岩心物性参数测定。


背景技术：

2.石油作为世界各国经济与人民生活必不可少的资源，其影响力巨大。石油作为不可再生资源，随着我国常规油气资源的不断开发与应用，其储量和产量均出现了一定程度的下降，开发难度越来越大。为了进一步提高油田采收率，必须合理的制定科学的开发方案。油藏岩石以及流体的物性参数是油藏工程研究和油气田开发的重要依据。同时也是编制油田开发方案和计算原油储量的重要依据。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本公开实施例提供一种压实松散岩心的方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。
4.本公开实施例提供了一种压实松散岩心的方法，包括：将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照目标油藏真实储层条件的配方比例配料，搅拌均匀以获得混合材料；将岩心模拟装置底端由不带孔的螺帽旋拧固定并在内部镶嵌圆形不锈钢滤网；分多次均匀加入制备好的所述混合材料，并每次用液压机进行压制；在所述岩心模拟装置上部镶嵌圆形不锈钢滤网，旋紧带孔螺帽；以及卸除所述岩心模拟装置底端的实心螺帽，并旋紧带孔螺帽以获得样品。
5.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在获得所述样品后，所述方法还包括：将所述样品用保鲜膜包裹进行养护；利用氮测渗透率孔隙度自动测试设备对所述样品进行物性测试实验，以获得相应体积下的岩心物性参数。
6.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照配方比例配料包括：将20-40目的地下真实砾岩岩屑、40-70目的地下真实砾岩岩屑、70-140目的地下真实砾岩岩屑按照质量比为20%、30%和50%配方比例配料。
7.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照配方比例配料包括：将平均粒径分别为0.5mm、0.8mm和1.5mm的地下真实岩心填隙物按照质量比为20%、30%和50%配方比例配料。
8.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述搅拌均匀以获得混合材料，包括将配料在50r/min条件下搅拌10min得到混合材料，并且在所述搅拌均匀以获得混合材料的步骤之后，所述方法还包括：称取相应密度下混合材料所需质量。
9.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述不锈钢滤网为200目不锈钢圆形滤网。
10.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述养护的条件为：温度25℃、湿度0%持续2天。
11.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在用液压机进行压制时，每次进行同等次数压制。
12.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述岩心模拟装置包括：填砂管本体，其在管壁上具有两个安装口，两个所述安装口沿着所述填砂管本体分布在所述填砂管本体的两端；压盖螺帽，包括带孔螺帽和不带孔螺帽，分别压装在所述填砂管本体的两端，以螺纹的形式紧扣，所述带孔螺帽具有贯通口，并且螺帽内部刻有靶状螺纹。
13.本公开实施例中的压实松散岩心的方法包括将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照配方比例配料，搅拌均匀以获得混合材料；将岩心模拟装置底端由不带孔的螺帽旋拧固定并镶嵌圆形不锈钢滤网；分多次均匀加入制备好的所述混合材料，并每次用液压机进行压制；在所述岩心模拟装置上部镶嵌圆形不锈钢滤网，旋紧带孔螺帽；以及卸除所述岩心模拟装置底端的实心螺帽，并旋紧所述岩心模拟装置上部的带孔螺帽以获得样品，使用结束之后取出内部岩心样品，可再次任意调换比例，重复使用。通过本公开的处理方案，能够最大程度的还原真实条件下岩心物性参数，又能重复使用，小巧精密。
附图说明
14.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
15.图1为本公开实施例提供的压实松散岩心的方法流程示意图；图2（a）是自主设计加工的可循环使用的小体积填砂管，其中从左至右依次为填砂管、自制填充器、填砂管实物（上）、填砂管外壳以及两个贯通的开孔的压盖螺帽（下）、自制填充器实物图。
16.图2（b）是自主设计加工的可循环使用的小体积填砂管的设计图。
17.图3是实施组进行样品制备的过程；图4是实施组进行氮测渗透率孔隙度测试过程；图5是实施组实验前样品图；图6是实施组实验后样品图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
19.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可
以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
20.需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
21.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
22.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
23.为了研究流体在岩石中不同条件下的真实物性参数，大多数物理模拟实验都使用的都是真实岩心或者直接利用沙粒胶结而成的人造岩心或者填砂管来模拟地下岩心，真实地下岩心通常在油田钻井取芯过程中，获取难度大，不易获得，所以一般开展实验室实验很少使用真实岩心来做实验。
24.人造岩心是通过不同的沙粒胶结而成，是模拟地层条件人工制造的一种模拟岩心，虽然容易获取，但是胶结程度不易控制，而且于地下真实岩心的实际情况差异比较大。
25.填砂管模型是一种充填石英砂的装置，通过充填不同粒径的石英砂来控制不同的渗透率，可以循环使用，但是由于所充填的内部介质是石英砂，与地下真实岩心的实际情况也无法客观地进行解释地下岩层物性基本情况，而且人工填充影响石英砂的压实度，会造成孔隙度，渗透率都特别大，不能获得超低渗透率，而且目前机械压制的填砂管体积较大，操作不便。
26.为此，参考图1-图6，本公开实施例提供了一种压实松散岩心的方法，该方法包括：s101：将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照配方比例配料，搅拌均匀以获得混合材料。
27.具体地，本发明采用的复合砾岩岩心填隙物为：平均粒径0.5mm的砾岩填隙物，质量比为20%，平均粒径0.8mm的砾岩填隙物，质量比为30%，平均粒径1.5mm的砾岩填隙物，质量比为50%，由国内某油田提供岩心碎样，敲开后除去内部砾石颗粒由江苏省盐城市大丰区源发磨料磨具贸易有限公司加工打磨。
28.表1 地下真实岩心填隙物组合料配方掺量20-40目砾岩填隙物40-70目砾岩填隙物70-140目砾岩填隙物含量20%30%50%具体地，本发明采用的操作方法为：将所需复合混料按照配方比例加入到昆山市顺诺仪器有限公司生产的jsf-550型搅拌器（其他品牌搅拌器均可），转速50r/min，持续时间10min，待搅拌均匀之后混料放入磨具中搅拌均匀，计算区块储层密度对应下所需混合料
质量，留好备用。
29.s102：将岩心模拟装置底端由不带孔的螺帽旋拧固定并镶嵌圆形不锈钢滤网，如图2（a）和图2（b）所示，其中图2（a）中上面的图从左至右依次为填砂管、自制填充器、填砂管实物（第三张图上面的图）、填砂管外壳、两个贯通的开孔的压盖螺帽、靶状螺纹对应在压盖螺帽的上方（第三张图下面的图）、自制填充器实物图。
30.s103：分多次均匀加入制备好的所述混合材料，并每次用液压机进行压制。
31.s104：在所述岩心模拟装置上部镶嵌圆形不锈钢滤网，旋紧带孔螺帽。
32.s105：卸除所述岩心模拟装置底端的实心螺帽，并旋紧所述岩心模拟装置上部的带孔螺帽以获得样品。
33.具体地，可以将岩心模拟装置底端先由不带孔的螺帽旋拧固定并镶嵌圆形不锈钢滤网，其次分十次均匀加入制备好的混合材料，并每次用液压机进行同等次数压制，直至填至模具所需位置，上部镶嵌圆形不锈钢滤网，旋紧带孔螺帽，使螺帽与岩心精密结合，下部卸除实心螺帽，旋紧空心螺帽，即可得到所需样品，使用结束之后取出内部岩心样品，可再次任意调换比例，重复使用。
34.也就是说，在本发明中，岩心模拟装包括：填砂管本体，其在管壁上具有两个安装口，两个所述安装口沿着所述填砂管本体的分布在所述填砂管本体的两端；两个压盖螺帽，分别压装在所述填砂管本体的两端，以螺纹的形式紧扣；插装在所述安装口上的筒接头，螺帽为贯通口，均设开孔洞，起通气作用，螺帽内部刻有靶状螺纹，起导流的作用，这个导流是在填砂管上下两面均设有靶状螺纹，当测试气体通过贯通螺帽后经过滤网后可有效在内部形成定向涡流，从而在测试过程中，在高压下，可以有效进行气体的疏导效果，从而进一步引导气流通过岩心孔隙，分散流量从而可以最大程度还原真实岩心测试条件，具有位于所述填砂管本体内的连通筒，所述连通筒的内腔与所述填砂管本体的内腔连通，并在覆盖面装有200目滤网，以防止岩石损失，有导流，通气作用。还包括定制填充磨具，可以从所述填砂管本体的另一端向所述填砂管本体中加入填充砂，并用液压机辅助压所述填砂管本体，直至填充砂抵达另一个所述安装口所在位置。
35.本发明利用不同粒径地下真实岩心岩屑填充进自主研制的可循环使用的小体积填砂管起到还原地下原始条件的作用，利用自制填充器并利用液压机辅助充填，采用氮测渗透率孔隙度自动测试仪设备进行岩心物性测试模拟实验来模拟地下真实情况下，不同密度下粒径分布一致的真实岩心的物性参数。目前国内外利用此法进行物理模拟的情况甚少，可有效的还原地下情况，并对日后的现场施工提供一定借鉴意义。
36.并且，办发明的方案能够最大尺度的还原地下原始真实岩心情况，整个实验过程，在岩心夹持器没有泄压情况下，内部完美包裹岩心成功进行了岩心物性参数测试实验，实验完成之后依据不同密度数据进行分析，可以明显看到不同密度下岩心孔隙度渗透率的分布数据，与真实地区物性参数基本一致，可以为后续开展相关储层评价实验提供新的思路，相比较与其他国内外直接利用人造岩心或者石英砂填砂管进行岩心物性参数测试更具有真实性与可靠性，同时体积小巧，可拆卸重复利用，具有一定的经济价值。
37.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在获得所述样品后，所述方法还包括：将所述样品用保鲜膜包裹进行养护；利用氮测渗透率孔隙度自动测试设备对所述样品进行物性测试实验，以获得相应
体积下的岩心物性参数。
38.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照配方比例配料包括：将20-40目的地下真实砾岩岩屑、40-70目的地下真实砾岩岩屑、70-140目的地下真实砾岩岩屑按照质量比为20%、30%和50%配方比例配料。
39.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将不同平均粒径的地下真实岩心填隙物按照配方比例配料包括：将平均粒径分别为0.5mm、0.8mm和1.5mm的地下真实岩心填隙物按照质量比为20%、30%和50%配方比例配料。
40.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述搅拌均匀以获得混合材料，包括将配料在50r/min条件下搅拌10min得到混合材料，并且在所述搅拌均匀以获得混合材料的步骤之后，所述方法还包括：称取相应密度下混合材料所需质量。
41.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述不锈钢滤网为200目不锈钢圆形滤网。
42.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述养护的条件为：温度25℃、湿度0%持续2天。
43.根据本公开实施例的一种具体实现方式，在用液压机进行压制时，每次进行同等次数压制。
44.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。