一種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型及其制備方法，其特征是由天然碳酸鹽巖石板雕刻后，使用膠結(jié)材料制備而成的，其中膠結(jié)材料是由0.01微米～1微米的碳酸鹽巖粉末與固化劑溶液按照75:25的質(zhì)量比均勻混合，所述固化劑溶液由呋喃樹脂與環(huán)氧樹脂共10％～15％，間苯二胺與二氨基二苯基甲烷共35％～40％，以及余量為丙三醇混合而成，上述各組分之和為100％。制備得到的縫洞型碳酸鹽巖板狀模型可以真實地反映表面活性劑在碳酸鹽巖上的吸附以及碳酸鹽巖的潤濕性及界面電性等性質(zhì)對各提高采收率方式對縫洞型碳酸鹽巖的影響。
【專利說明】-種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型及制備方法，主要用于評價表面活性劑 驅(qū)、泡沫驅(qū)等技術(shù)對于提高縫洞型碳酸鹽巖油藏采收率的適用性。

【背景技術(shù)】：
[0002] 世界范圍內(nèi)，碳酸鹽巖油藏儲量占已探明石油儲量的52%，占油氣總產(chǎn)量的 60%。中國西部碳酸鹽巖油藏探明儲量豐富，是石油增儲上產(chǎn)的主要領(lǐng)域之一。碳酸鹽巖 油藏多為背斜構(gòu)造，斷層多，裂縫發(fā)育，斷層封閉性差，儲層結(jié)構(gòu)復雜，非均質(zhì)程度嚴重，基 質(zhì)滲透率低。W我國培河油田為例，其縫洞發(fā)育，取也困難。而填砂管和常規(guī)的人造巖也為 均質(zhì)模型，無法模擬其結(jié)構(gòu)特點，故不能真實地反應各類提高采收率方法對該類油藏的適 用性。而其他的模擬方法，如使用激光對玻璃進行雕刻W進行可視化實驗模擬，使用3D打 印機打印縫洞型巖也等方法，由于玻璃W及3D打印中巖石顆粒表面的覆層（多為樹脂類膠 結(jié)劑）與鹽酸鹽巖性質(zhì)差別較大，因而實驗過程中無法體現(xiàn)出表面活性劑在碳酸鹽巖表面 的吸附W及碳酸鹽巖的潤濕性及界面電性等性質(zhì)對于提高采收率的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種制備縫洞型碳酸鹽巖板狀模型的方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是該樣實現(xiàn)的：所述的縫洞型碳酸鹽巖板狀模型是通過對兩塊同樣 大小的碳酸鹽巖石板雕刻后，再用膠結(jié)材料進行膠結(jié)制備得到的。其中膠結(jié)材料是由粒徑 為0. 01微米?1微米的碳酸鹽巖粉末與固化劑溶液按照75:25的質(zhì)量比均勻混合而成，其 中固化劑溶液的主要成分為巧喃樹脂加環(huán)氧樹脂之和占固化劑溶液總量的10%?15%， 二者按照質(zhì)量比1:1混合，間苯二胺加二氨基二苯基甲焼之和占固化劑溶液總量的35%? 40%，二者按照質(zhì)量比1:1混合，余量為丙H醇，上述各組分之和為100%，上述百分比均為 質(zhì)量百分比。
[0005] 上述縫洞型碳酸鹽巖板狀模型的制備方法是：
[0006] 步驟一：將取也得到的碳酸鹽巖巖也切割為兩個對稱的長方體，并將兩個長方體 的表面使用金剛砂磨頭打毛，然后使用金剛砂鉆頭分別在兩個碳酸鹽巖長方體的對應位置 鉆洞，該過程需保證在兩個長方體的所鉆的洞位置對應，W便對模型進行膠結(jié)時可使兩個 洞相互對應。
[0007] 步驟二：在其中一個碳酸鹽巖長方體的面上用切割片按照設(shè)計的深度、寬度及長 度進行縫的制備。制備縫時，主要考慮洞的連通方式及縫與縫間的關(guān)系。對于0. 5mm及W上 的縫可W用切割片直接切出，而對于尺度較小的縫，可通過使用碳酸鹽巖小顆粒對縫進行 充填W模擬。具體方法為，對于寬度小于0.5mm的窄縫選擇一定粒度的碳酸鹽巖顆粒（具 體粒度視縫寬而定），將碳酸鹽巖顆粒與酷酵樹脂按照質(zhì)量比5:1的比例均勻混合，將混合 好的碳酸鹽巖顆粒均勻放置于需要填充的縫中，并使用刀片將碳酸鹽巖顆粒壓實，將碳酸 鹽巖長方體置于15(TC烘箱中加熱2小時，待樹脂膠結(jié)后，取出。
[0008] 步驟H ;配制固化劑溶液。取巧喃樹脂與環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比1:1的比例混合均勻， 取間苯二胺與二氨基二苯基甲焼按質(zhì)量比1:1的比例混合均勻，然后將上述兩種混合物 與丙H醇混合構(gòu)成固化劑溶液，其中，巧喃樹脂與環(huán)氧樹脂的混合物占固化劑溶液總量的 10%?15%，間苯二胺與二氨基二苯基甲焼的混合物占固化劑總量的35%?40%，余量為 丙H醇，各組分之和為100%，上述百分比均為質(zhì)量百分比。
[0009] 步驟四；制備膠結(jié)材料。選取粒徑為0. 01微米?1微米的碳酸鹽巖粉末與按步驟 H制備的固化劑溶液按照75:25的質(zhì)量比混合。
[0010] 步驟五；將膠結(jié)材料均勻的涂抹于事先制備縫的碳酸鹽巖石板上，厚度約2mm即 可。在雕刻有縫洞的部位，不涂抹膠結(jié)材料，使用碳酸鹽巖粉末在膠結(jié)材料與碳酸鹽巖石板 的垂直面覆蓋一層碳酸鹽巖粉末。如果縫均使用了碳酸鹽巖顆粒充填并膠結(jié)，則不再使用 紅松香充填，而是直接涂抹膠結(jié)材料。然后將兩塊碳酸鹽巖石板對齊粘合在一起。使用夾 子將兩板固定，并置于8(TC烘箱中6小時后取出。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：制備的膠結(jié)材料可將兩塊碳酸鹽巖石板粘合牢固，使用天 然碳酸鹽巖制備得到的縫洞型模型，可真實地反映表面活性劑在碳酸鹽巖表面的吸附，W 及巖石的潤濕性，界面電性等性質(zhì)對表面活性劑驅(qū)，泡沫驅(qū)等提高采收率方式對縫洞型碳 酸鹽巖油藏的適用性。

【具體實施方式】：
[0012] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明。
[0013] 將取也得到的巖也切割為兩個10cm*10cm*l. 5cm的對稱的長方體，然后將兩個長 方體的表面使用金剛砂磨頭打毛。使用金剛砂鉆頭分別在兩個碳酸鹽巖長方體的對應位置 鉆洞，該過程需保證在兩個長方體的所鉆的洞位置對應，W便對模型進行膠結(jié)時可使兩個 洞相互對應。
[0014] 將制備好洞的兩個碳酸鹽巖長方體分別命名為A、B，在A面上進行縫的制備，考慮 到制備的縫較窄，因而不在B面上制備縫。使用切割片按照設(shè)計的深度、寬度及長度對碳酸 鹽巖長方體A進行切割。制備縫時，主要考慮洞的連通方式及縫與縫間的關(guān)系。對于寬度為 0.5mm及W上的縫可W用切割片直接切出，而對于尺度較小的縫，可通過使用碳酸鹽巖小顆 粒對縫進行充填W模擬。具體方法為，對于寬度小于0. 5mm的窄縫選擇一定粒度的碳酸鹽 巖顆粒（具體粒度視縫寬而定），將碳酸鹽巖顆粒與酷酵樹脂按照質(zhì)量比5:1的比例均勻混 合，將混合好的碳酸鹽巖顆粒均勻放置于需要填充的縫中，并使用刀片將碳酸鹽巖顆粒壓 實，將碳酸鹽巖長方體A置于15CTC烘箱中加熱2小時，待樹脂膠結(jié)后，取出。
[0015] 使用碳酸鹽巖粉末與固化劑制備膠結(jié)材料。選取粒徑為0. 01微米?1微米的碳 酸鹽巖粉末與固化劑溶液按照75:25的質(zhì)量比混合。其中固化劑溶液的主要成分為巧喃樹 脂+環(huán)氧樹脂共占固化劑溶液總量的10%?15%，二者比例為質(zhì)量比1:1 ;間苯二胺+二 氨基二苯基甲焼共占固化劑總量的35%?40%，二者比例為質(zhì)量比1:1 ;余量為丙H醇，各 組分之和為100%，上述百分比均為質(zhì)量百分比。制備總量為200g的膠結(jié)材料。將膠結(jié)材 料均勻的涂抹于碳酸鹽巖石板A上，厚度約2mm即可。在雕刻有縫洞的部位，不涂抹膠結(jié)材 料。使用碳酸鹽巖粉末在膠結(jié)材料與碳酸鹽巖石板接觸面的垂直方向覆蓋一層碳酸鹽巖粉 末，W確?？p洞中的所有流體的接觸面均為碳酸鹽巖。然后將B板與A板對齊粘合在一起。 使用夾子將A、B兩板固定，并置于80°C烘箱中加熱6小時后取出。
[0016] 將制備的縫洞型碳酸鹽巖石板打磨，然后置于夾持器中，在不同實驗條件下進行 驅(qū)替實驗。
[0017] 實例
[0018] 分別使用該模型與玻璃刻蝕模型進行了水驅(qū)后表面活性劑驅(qū)提高采收率的研 究。6(TC條件下，分別使用兩種模型飽和原油后老化2化，然后水驅(qū)至含水率98%，再注入 0. 5 %的表面活性劑溶液0. 3PV，然后水驅(qū)至含水率98%。兩種模型驅(qū)替后采收率見表1。
[0019] 表1不同模型驅(qū)替效果匯總
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種縫洞型碳酸鹽巖板狀模型，由兩塊碳酸鹽巖石板之間加膠結(jié)材料膠結(jié)而成，其 特征是，所述的膠結(jié)材料是由粒徑為0. 01微米?1微米的碳酸鹽巖粉末與固化劑溶液按照 75 : 25的質(zhì)量比均勻混合組成，其中固化劑溶液的主要成分為呋喃樹脂加環(huán)氧樹脂之和 占固化劑溶液總量的10%?15%，二者按照質(zhì)量比1 : 1混合，間苯二胺加二氨基二苯基 甲烷之和占固化劑溶液總量的35%?40%，二者按照質(zhì)量比1 : 1混合，余量為丙三醇，上 述各組分之和為100%，上述百分比均為質(zhì)量百分比。
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫洞型碳酸鹽巖板狀模型的制備方法，其特征是用天然 碳酸鹽巖雕刻縫洞后再用膠結(jié)材料將碳酸鹽巖膠結(jié)而成，具體按以下步驟實現(xiàn)： 步驟一：將取心得到的碳酸鹽巖巖心切割為兩個對稱的長方體，并將兩個長方體的表 面使用金剛砂磨頭打毛，然后使用金剛砂鉆頭分別在兩個碳酸鹽巖長方體的對應位置鉆 洞； 步驟二：在其中一個碳酸鹽巖長方體的面上用切割片按照設(shè)計的深度、寬度及長度進 行縫的制備，對于〇. 5_及以上的縫用切割片直接切出；對于寬度小于0. 5_的窄縫選取碳 酸鹽巖顆粒，將碳酸鹽巖顆粒與酚醛樹脂按照質(zhì)量比5 : 1的比例均勻混合后均勻放置于 需要填充的縫中，并使用刀片將碳酸鹽巖顆粒壓實，將碳酸鹽巖長方體置于150°C烘箱中加 熱2小時，待樹脂膠結(jié)后取出； 步驟三：配制固化劑溶液，取呋喃樹脂與環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比1 : 1的比例混合均勻， 取間苯二胺與二氨基二苯基甲烷按質(zhì)量比1 : 1的比例混合均勻，然后將上述兩種混合物 與丙三醇混合構(gòu)成固化劑溶液，其中，呋喃樹脂與環(huán)氧樹脂的混合物占固化劑溶液總量的 10%?15%，間苯二胺與二氨基二苯基甲烷的混合物占固化劑總量的35%?40%，余量為 丙三醇，各組分之和為100%，上述百分比均為質(zhì)量百分比； 步驟四：制備膠結(jié)材料，選取粒徑為0. 01微米?1微米的碳酸鹽巖粉末與按步驟三制 備的固化劑溶液按照75 : 25的質(zhì)量比混合； 步驟五：將按照步驟四制備的膠結(jié)材料均勻的涂抹于事先制備好縫的碳酸鹽巖石板 上，厚度2mm，在雕刻有縫洞的部位，不涂抹膠結(jié)材料，使用碳酸鹽巖粉末在膠結(jié)材料與碳酸 鹽巖石板接觸面的垂直方向覆蓋一層碳酸鹽巖粉末，以確保縫洞中流體的所有接觸面均為 碳酸鹽巖；然后將兩塊碳酸鹽巖石板對齊粘合在一起，使用夾子將兩板固定，并置于80°C 烘箱中6小時。
【文檔編號】E21B49/00GK104389593SQ201410529628
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】王洋, 葛際江, 林楊, 張貴才, 蔣平 申請人:中國石油大學(華東)