專利名稱：真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田開發(fā)、提高油層采收率(采油率)研究的新型實驗模型及其制作技術(shù)，特別是一種用真實儲集(油)巖石制作的微觀孔隙模型及其制作技術(shù)。
近年來，世界范圍內(nèi)新大油田的發(fā)現(xiàn)日趨減少，對老油田的改造和開發(fā)利用，提高油田采收率顯得尤為重要。目前產(chǎn)量和儲量均占90%以上的我國東部各油田相繼進入高含水期，控水穩(wěn)油、提高油層采收率具有更突出的意義。微觀孔隙模型(物理模型)水驅(qū)油模擬實驗是提高油層采收率研究的重要手段之一。該項工作國外已有數(shù)十年的研究歷史，目前使用的實驗模型大致可分為三類1、粒間填充模型，如玻璃珠、樹脂球及沙子填充模型等;2、毛細管狀模型，如毛細管束狀和毛細管網(wǎng)狀模型等;3、玻璃刻蝕模型，用手工刻蝕和光學刻蝕方法在玻璃板上刻蝕各種孔隙網(wǎng)絡制成模型。上述模型的共同優(yōu)點是可以直接觀察介質(zhì)中兩相流體的驅(qū)替過程和油水分布情形，其最大缺點是這些模型都不是真正的儲油巖石，其孔隙結(jié)構(gòu)(孔隙形狀、大小填充物等)和表面物理化學性質(zhì)都與真實儲油巖石有很大差距，這是長期以來簡單而又難以解決的問題。用真實儲油巖石作水驅(qū)油實驗，真實而不可見，而用上述微觀模型作實驗，可見而不真實。
本發(fā)明的目的是提供一種真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)。將真實的儲油巖石磨成厚度很小的巖石薄片，用玻璃板粘夾起來即制成本發(fā)明的真實儲集巖微觀孔隙模型。在本發(fā)明的制作技術(shù)方面，盡可能保持原儲集巖的孔隙特征和巖芯上表面與玻璃板的恰當粘結(jié)。
本發(fā)明的實現(xiàn)過程
首先結(jié)合附圖對本發(fā)明的真實儲集巖微觀孔隙模型結(jié)構(gòu)及實驗流程加以說明1、如附

圖1(a、b)所示為模型結(jié)構(gòu)示意圖。該模型主要由待測巖石薄片(1)、針頭(2)、引槽(3)、針頭(4)、蓋玻璃(5)、載玻璃(6)、環(huán)氧樹脂膠(7)組成;
2、如附圖2所示為模型實驗流程方框圖，本發(fā)明的實驗流程主要是由動力源(A)、微壓差測量系統(tǒng)(B)、油(C)、水(D)、模型(E)及顯微錄像系統(tǒng)(F)組成。
其次結(jié)合附圖對本發(fā)明的模型制作技術(shù)作進一步說明1、模型載玻璃(6)和蓋玻璃(5)的加工將經(jīng)過拋平處理的2mm厚的玻璃板用金剛石刀裁成30×50mm2的玻璃片倒棱清洗后作載玻璃(6)和蓋玻璃(5)待用;用毛筆將熔化的石臘(溫度不能烙焦筆毛)涂于載玻璃(6)的全部表面(石臘表面不能出現(xiàn)裂紋)，并在載玻璃(6)同一面的兩端適當部位的石臘上沿長度方向刻出長15-17mm，寬1.5mm的細縫(8、9)，讓縫隙的底面暴露玻璃面等待腐蝕;將裝有氫氟酸的塑料杯放入40℃左右的水浴中，待氫氟酸溫度穩(wěn)定后再將待腐蝕的涂臘載玻片(6)放入氫氟酸中腐蝕出深約1-1.5mm的槽(8、9)(或略深于醫(yī)用小兒頭皮針的直徑)即可;加熱清除涂在載玻片(6)上的石蠟，擦去殘留的石蠟及針槽(8、9)內(nèi)的腐蝕反應雜物，清洗載玻片(6)后待用(如圖3)。
2、模型巖芯基片的加工①巖芯的切割、整形與洗油工藝取待研究的儲集巖巖芯進行編號，將其按滲透方向切割成6～8mm厚的巖片，經(jīng)粗一細研磨整形成24×18×3mm3的小長方體巖片(1)，用墨汁將編號標在巖片面;將帶有編注號的巖片浸入裝在抽提儀中的四氯化碳或酒精-苯混和液中進行洗油，洗凈后烘干待用。
②巖片(1)的注體及磨平工藝為了保護巖片(1)洗油后留下的孔隙，磨片前需將巖片(1)用可溶性有機玻璃單體(液體)飽和;溶液的配制--將甲基丙稀酸甲脂倒入燒杯，滴入3-5滴苛性鈉飽和溶液，攪拌均勻除去沉淀物，再取總重量的0.15%的固化劑(偶氮二異丁氰)倒入燒杯，攪拌均勻后待用;將待注巖片(1)放入試管(10)中，(如同時加工多個巖片，則)用云母片(12)隔開，放入插有漏斗且密封的干燥瓶中，將配好的有機玻璃單體溶液倒入漏斗，抽真空達5×10-2乇時，打開漏斗閥門，使溶液滴入試管，直到溶液(11)淹沒并高出巖片(1)最好處約1/5以上(如圖4);取出試管，放入衡溫水浴(80-85℃)中3小時后有機玻璃開始由粘稠逐漸固化，取出試管，打碎外層玻璃結(jié)取出填好的巖片(1)放入60℃烘箱中烘6-8小時;對填好有機玻璃的巖片(1)進行粗磨至新鮮面出現(xiàn)為止，再細磨平將其編號標注在該表面上。
3、巖片底面的加工工藝將已磨平標注有編號的巖片(1)用石蠟或加拿大樹脂膠均勻地緊貼在磨片機的磨盤上，進行粗細磨拋加工，讓盤中樣品完整地出現(xiàn)巖石面為宜(不應磨的過深);對磨平的巖樣在平玻璃板上用拋光粉再手工拋光后下盤，下盤時應盡量勿使石蠟或松香等粘盤劑沾污拋光面。
4、巖片底面的粘結(jié)工藝將作好底面的巖片(1)的四個側(cè)棱用金剛砂在平玻璃板上磨出巖石的新鮮面，并定型為22×15mm2的模型核心(如圖6);將拋光好的巖片用水洗凈，用干凈的棉紗或絲布擦凈，待涼干后用環(huán)氧樹脂或萬能膠(7)貼緊粘結(jié)在帶有針槽(8、9)面的載玻璃片(6)中心，待膠(7)凝固后將編號用金剛刀刻在載玻片(6)底部外表面適當部位(避開巖樣面位置)，然后在巖片(1)周圍的玻璃片上涂上大約0.3mm厚的萬能膠，并設法趕除巖樣側(cè)邊附近膠中的氣泡，待膠固化后轉(zhuǎn)下道工序(如圖6a、b)。
5、巖片(1)上表面的加工工藝將粘好巖片(1)的載玻璃(6)外表面刮擦干凈，并均勻地粘貼在磨片機的磨盤上，依次用粗、中、細金剛砂磨至巖石厚度約0.2mm左右(特別注意磨面的平整度)，再拋光后下盤;將拋好的片子下盤后放入氯仿中泡洗片刻，除去巖縫中的有機玻璃，但時間不易過長，否則會使萬能膠浮起或失去粘性而報廢;削去巖片(1)周圍因泡漲而高出其表面的膠;在兩針槽(8、9)尖端部位橫向各切除約1mm的巖樣形成引槽(3)，并挖去針槽內(nèi)及距針槽邊緣約1mm距離的萬能膠，以形成注液通道(如圖7)。
6、蓋玻璃(5)與巖片(1)的粘結(jié)及針頭的粘結(jié)工藝將快凝固的粘稠萬能膠(或環(huán)氧樹脂膠)均勻地涂在真空橡皮表面，再蓋印似地粘在巖片(1)上以形成極薄的膠層，并在巖片(1)兩側(cè)及針槽(8、9)兩側(cè)的固化膠面上再涂一點很薄的稀膠使其略高于巖片(1)表面;將蓋玻璃(5)以極大的垂直于表面壓力粘結(jié)在巖片(1)上表面處，要作到膠不流入縫隙，巖片(1)表面都與蓋玻璃(5)相粘結(jié)，最好在粘結(jié)時不讓巖片(1)表面和蓋玻璃(5)之間產(chǎn)生水平相對位移;待膠固化后，將醫(yī)用兒童頭皮針插入針槽，再用萬能膠擠入針孔長度一半，將外面部分與模型邊緣固結(jié)在一起;對巖片(1)周圍載玻璃(6)與蓋玻璃(5)之間無膠處填入稀膠待固化后修正模型外觀即可。
權(quán)利要求
1.真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)，其特征是模型主要由待測真實儲集巖片(1)、針頭(2)、引槽(3)、針頭(4)(4)、蓋玻璃(5)、載玻璃(6)、粘接劑(7)組成。
2.真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)，其特征是制作技術(shù)主要包括模型載玻璃(6)和蓋玻璃(5)的加工，真實儲集巖片(1)的加工，巖片(1)底面的加工，巖片(1)底面與載玻璃(6)的粘結(jié)，巖片(1)上表面的加工，蓋玻璃(5)與巖片(1)的粘結(jié)等工藝過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)，其特征是在制作技術(shù)的注體工藝中，將洗油后待注體的巖片(1)放入試管，并在5×10-2乇的真空度下將配制好的可溶性有機玻璃單體溶液，使巖片達到飽和，然后再取出巖片(1)在80-85℃條件下烘烤3小時，讓有機玻璃逐漸固化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)，其特征是在巖片(1)表面的加工工藝中，將帶有載玻璃(6)且磨拋好上表面的巖片(1)，浸入氯仿中浸泡片刻溶掉注體(有機玻璃)，然后除掉因浸泡膨漲而高出巖片表面的環(huán)氧樹脂膠(7)，接著再刻出注液的引槽(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)，其特征是在蓋玻璃(5)與巖片(1)的粘結(jié)工藝中，將即將凝固的環(huán)氧樹脂或萬能膠(7)均勻地薄薄地涂于真空橡皮，再蓋印似地壓印在巖片(1)上表面，在巖片(1)和針槽(3)周圍再涂以微量稀膠，然后將蓋玻璃(5)以很大的垂直壓力將巖片(1)和蓋玻璃(5)粘結(jié)在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真實儲集巖微觀孔隙模型及其制作技術(shù)。本發(fā)明的模型主要由真實儲集巖片、針頭、引槽、蓋玻璃、載玻璃和環(huán)氧樹脂膠組成。本發(fā)明制作技術(shù)的關(guān)鍵在于盡可能地保持原儲集巖的孔隙特征和巖片上表面與蓋玻璃的恰當粘結(jié)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于制作。本發(fā)明不僅適合于油氣田提高采收率方面的研究，而且還適合于各種油層污染，油層酸化及調(diào)劑堵水等其它許多方面的研究。
文檔編號G09B25/02GK1101148SQ93105170
公開日1995年4月5日 申請日期1993年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月29日
發(fā)明者曲志浩, 萬發(fā)寶, 孔令榮, 孫衛(wèi) 申請人:西北大學