本发明专利技术公开了一种钙质胶结人造岩心及其制备方法与应用。本发明专利技术提供的一种钙质胶结人造岩心的制备方法，包括如下步骤：1)取不同粒径的石英砂混合；2)石英砂加水润湿，然后加入氢氧化钙粉末混合，得到石英砂、水、氢氧化钙的混合体系；3)将的混合体系加入岩心模具中，进行加压压实，得到压实后的样品；4)将所述压实后的样品装入反应釜中通入二氧化碳气体进行反应，然后将其干燥，重复上述反应至少1次，得到反应后的样品；5)将反应后的样品干燥，即得到钙质胶结人造岩心。本发明专利技术制备方法能真实地模拟岩石成岩过程中的压实、胶结成岩作用，并且制作得到的样品能为钙质胶结砂岩储层的储层预测及地震资料反演提供有力支撑。层预测及地震资料反演提供有力支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种钙质胶结人造岩心及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及一种钙质胶结人造岩心及其制备方法与应用，属于地球勘探领域。
技术介绍
[0002]胶结作用是一种重要的成岩作用。地质研究中，根据岩石孔隙溶液中析出的沉淀物可以把砂岩的胶结作用分为硅质胶结、泥质胶结、钙质胶结、铁质胶结以及硫酸盐胶结等多种类型。其中钙质胶结作为砂岩中常见的胶结物，其胶结过程以及后期溶蚀作用对砂岩储层的物性有着显著影响。因此，明确钙质胶结砂岩中胶结物的性质对岩石物理性质的影响对于砂岩储层地球物理勘探数据的反演具有重要意义。
[0003]然而，天然砂岩往往受到多种胶结作用的综合影响，因此进行的岩石物理实验研究难以明确单一胶结作用(钙质胶结)对岩石声学、电学等性质的影响。为了克服天然砂岩在研究钙质胶结对其物理性质影响时存在的不足，国内外学者针对钙质胶结人造岩心的制作方法进行了一系列研究。Kucharski等(1996)利用一种无毒的、中性的专有水基溶液制作出能够模拟天然砂岩的声学特性和力学特性的钙质胶结人造岩心。Ismail等(2002)在尿素和氯化钙组成的双组分溶液系统中，利用脲酶催化分解尿素得到碳酸根离子，再利用碳酸根离子与钙离子反应从而制取钙质胶结人造岩心，该方法模拟了天然砂岩成岩过程中的钙质胶结，但是存在着制作成本高昂的显著缺点。公言杰等(2018)公开了一种基于氢氧化钙和小苏打复分解反应制作钙质胶结人造岩心的方法，但是利用该方法制取的人造岩心没有经过先压实再胶结的过程，无法准确模拟天然岩心的成岩作用。综上所述，虽然前人在钙质胶结人造砂岩制作方法方面进行了大量研究，但是现有的钙质胶结人造岩心的制作技术仍然存在以下问题：1、制作成本高昂；2、钙质胶结人造岩心的制作过程与天然岩心的成岩过程不符。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种钙质胶结人造岩心及其制备方法与应用。
[0005]本专利技术方法具有制作过程简单、制作周期短、经济成本低廉的优点，且该方法制作的钙质胶结人造岩心能够较好的模拟天然岩心成岩过程中的沉积、压实、胶结作用。
[0006]本专利技术提供的一种钙质胶结人造岩心的制备方法，包括如下步骤：
[0007]1)取不同粒径的石英砂混合；
[0008]2)所述石英砂加水润湿，然后加入氢氧化钙粉末混合，得到石英砂、水、氢氧化钙的混合体系；
[0009]3)将所述的混合体系加入岩心模具中，进行加压压实，得到压实后的样品；
[0010]4)将所述压实后的样品装入反应釜中通入二氧化碳气体进行反应，然后将其干燥，重复上述反应至少1次，得到反应后的样品；
[0011]5)将所述反应后的样品干燥，即得到钙质胶结人造岩心。
[0012]上述的制备方法中，所述不同粒径的石英砂包括粒径40～80目、80～120目、100～
120目、200目、400目的石英砂；
[0013]所述粒径40～80目、80～120目、100～120目、200目与400目的石英砂的质量比可为4.7～7.3：3.7～5：1.7～3.5：1.2～2.1：1，具体可为40.32：26.88：16.2：10.8：5.8、5.5～7：4.5～5：2.5～3：1.7～2：1或5～7：4～5：2～3：1.5～2：1。
[0014]上述的制备方法中，所述石英砂、所述氢氧化钙和所述水的质量比可为17～21：2～7：1，具体可为20：3.5：1、17～20：2～3.5：1或18～21：2～6：1；
[0015]步骤2)中所述氢氧化钙粉末分5～10次加入润湿的所述石英砂，充分搅拌使得氢氧化钙均匀附着在石英砂的表面，具体可分为8次加入。
[0016]上述的制备方法中，所述加压压实的过程如下：初始压力可为5MPa，以5MPa为等差逐渐加压至40MPa，每个压力点稳压0.5～1h，具体可为1h、0.75～1h，并在最终压力点40MPa稳压3～8h(具体可为40MPa稳压5h、3～5h、5～8h或6～7h)，以保证样品充分压实。所述加压压实采用压力机加压。
[0017]上述的制备方法中，通入所述二氧化碳气体进行反应的过程如下：
[0018]所述二氧化碳气体的初始压力可为0.15～0.4MPa，具体可为0.3MPa、0.15～0.3MPa、0.3～0.4MPa或0.2～0.35MPa，按照每30min升压0.15MPa的速率升压，升至0.8～1MPa(具体可为1MPa或0.9～1MPa)，持续供气18～24h(具体可为20h、18～20h、20～24h或19～22h)；具体可升至1MPa持续供气20h。
[0019]上述的制备方法中，步骤4)中所述干燥的时间可为3～6h，具体可为6h、5～6h或4～6h，干燥的温度可为40～50℃，具体可为50℃或45～50℃。
[0020]上述的制备方法中，步骤4)中重复上述反应的次数为3～5次，以保证制备的样品中的氢氧化钙反应更充分，具体可为3次、4次、5次或3～4次；步骤4)中所述干燥的目的是为了更好的重复所述反应。
[0021]上述的制备方法中，步骤5)中所述干燥的时间可为24～36h，具体可为36h或30～36h，干燥的温度可为50～60℃，具体可为60℃或55～60℃。
[0022]本专利技术还提供了上述的制备方法制备得到的所述钙质胶结人造岩心。
[0023]本专利技术所述钙质胶结人造岩心应用于钙质胶结砂岩储层的储层预测及地震资料反演中。
[0024]本专利技术具有以下优点：
[0025]本专利技术提供的钙质胶结人造岩心制备方法能真实地模拟岩石成岩过程中的压实、胶结成岩作用，并且制作得到的样品在岩石组成上与天然钙质胶结岩石极为接近；且制作成本低。本专利技术方法能为钙质胶结砂岩储层的储层预测及地震资料反演提供有力支撑。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种钙质胶结人造岩心工艺流程图。
[0027]图2为本专利技术钙质胶结人造岩心制作装置流程示意图。
[0028]图2中各个标记如下：
[0029]1石英砂、氢氧化钙和水的混合体系，2岩心模具，3加压设备，4二氧化碳气瓶，5阀门，6反应釜，7压力监测器。
[0030]图3为制作得到的钙质胶结人造岩心。
具体实施方式
[0031]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0032]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0033]实施例、一种钙质胶结人造岩心的制备方法
[0034]一种钙质胶结人造岩心的制备方法，按照如图1所示的流程进行，具体步骤如下：
[0035]步骤1：称取总质量为50g的石英砂，其粒径配比为：40～80目20.16g(40.32％)、80～120目13.44g(26.88％)、100～120目8.1g(16.2％)、200目5.4g(10.8％)、400目2.9g(5.8％)，将上述不同粒径的石英砂混合搅拌均匀；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钙质胶结人造岩心的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：1)取不同粒径的石英砂混合；2)所述石英砂加水润湿，然后加入氢氧化钙粉末混合，得到石英砂、水、氢氧化钙的混合体系；3)将所述的混合体系加入岩心模具中，进行加压压实，得到压实后的样品；4)将所述压实后的样品装入反应釜中通入二氧化碳气体进行反应，然后将其干燥，重复上述反应至少1次，得到反应后的样品；5)将所述反应后的样品干燥，即得到钙质胶结人造岩心。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述不同粒径的石英砂包括粒径40～80目、80～120目、100～120目、200目、400目的石英砂；所述粒径40～80目、80～120目、100～120目、200目与400目的石英砂的质量比为4.7～7.3：3.7～5：1.7～3.5：1.2～2.1：1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述石英砂、所述氢氧化钙和所述水的质量比为17～21：2～7：1；步骤2)中所述氢氧化钙粉末分5～10次加入润湿的所述石英砂。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述加压压实的过程如下：初...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩同城，王盼，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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