【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及砂岩热储尾水回灌过程中的堵塞，尤其一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法。
技术介绍
1、随着社会进步和经济发展，人们迫切需要寻找可再生能源来优化能源结构。地热能以其储量巨大、温度稳定、二氧化碳排放量低等特点越来越受到人们的关注。弱固结砂岩地热储层是我国常见的砂岩热储，在实际的开采过程中，由于储层堵塞导致地热尾水难以按要求进行回灌。而化学堵塞由于影响因素众多，储层内部发生的反应复杂，急需明确其发展历程和反应机理，而且国内外对地热尾水回灌堵塞中的化学堵塞的机理研究并不完善且研究成果较少。
2、目前对地热尾水回灌中的化学堵塞的研究主要是通过弱固结人造岩心以及结合phreeqc数值模拟软件来进行模拟预测。现有的人造岩心如yan等采用的石英砂粒径与地层砂psd相匹配，混合水泥和水后，固化两周得到人工岩样；如孙金将水、石英砂、水泥和粘土按1.2:10:1:0.2的比例且在制作过程中不断压实所得到的人工弱固结砂岩岩心；如younessi等提出按照1:10:0.8的比例将水、沙和水泥混合固化后，在水中浸泡18天，烤箱内60℃烘干2天所得到的弱固结砂岩人工岩心。
3、纵然不同的学者对于弱固结人造岩心有着不同的制作方法，但这些方法制作成的人造岩心都有着相同的缺陷：(1)大多数学者制作人造岩心时往往采取添加不同比例的河沙或石英砂与胶结剂混合制成，而在以某一地区的储层为研究对象进行研究时，通过这一方法制成的人造岩心与天然岩心之间在成分上相去甚远(2)胶结剂与水泥的加入均容易造成制成的人造岩心内部矿物颗粒发生包死的现象
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，包括如下步骤：
2、s1:测定弱固结砂岩样品的组成矿物的质量分数；
3、s2:测定弱固结砂岩样品的各组成矿物平均粒径；
4、s3:获取步骤s1中的各组成矿物原料，并按照步骤s2粒度对组成矿物进行筛选，得到对应具有与弱固结砂岩样品相同平均粒径的组成矿物；
5、s4:将经过筛选的各组成矿物混合，加入胶结剂以及混合液体搅拌，得到岩心浆料；
6、s5:将岩心浆料制成人造岩心预制料：将岩心浆料通过放入柔性套内加热并加压保持预定时间后脱模，得到人造岩心预制料；
7、s6:检测各人造岩心预制料以及弱固结砂岩样品的孔隙率、渗透率，将人造岩心预制料孔隙率、渗透率与弱固结砂岩样品孔隙率、渗透率对比，挑选出孔隙率、渗透率误差在预定范围内的人造岩心预制料，即为人造岩心样品。
8、步骤s1中测定固结砂岩样品的组成矿物的质量分数：利用xrd测试分析方法，测定弱固结砂岩岩样的组成矿物的质量分数。
9、进一步地，步骤s2中测定弱固结砂岩样品的各组成矿物粒度的方法为；利用马尔文ms3000激光粒度仪测试弱固结砂岩样品的平均粒度。
10、进一步地，步骤s3中的胶结剂为粘土矿物，其中混合液体为地层水。
11、进一步地，步骤s5中将岩心浆料制成人造岩心预制料的过程为：
12、s51：制作柔性套，其中柔性套由透水布料制成；在制作柔性套内壁安装加热丝；
13、s52：将岩心浆料放入柔性套，将柔性套放入挤压机的挤压模具中，并在挤压模具内安装温度传感器，通过挤压机对挤压模具内的岩心浆料加压同时对加热丝通电，从而对岩心浆料加压加热至预定温度和预定压力；
14、s53：对岩心浆料保温保压预定时长后脱模。
15、进一步地，步骤s51中的柔性套为圆柱形套，所述挤压模具内腔为圆柱形。
16、进一步地，步骤s52中岩心浆料加热预定温度为45℃，岩心浆料加压的预定压力为5mpa；步骤s3的保温保压的预定时长为10小时。
17、进一步地，步骤s6中的孔隙率、渗透率误差的预定范围均为0-20％。
18、进一步地，步骤s1中的组成矿物为石英、钾长石、钠长石以及高岭石，步骤s3中获取矿物原料来源为天然岩心、实验废样或粘土矿物。
19、本专利技术与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
20、(1)本专利技术可使用弱固结砂岩、实验废样、粘土矿物等天然材料(碎料)为原料来制作人造岩心样品，得到的人造岩心样品在孔隙率、渗透率演化规律上与天然岩心都非常相似，并且矿物成分含量也与天然岩心一样，为研究化学堵塞过程提供了均一性强、可重复性高的实验材料，减少了人造岩心成分与实际储层矿物成分的较大差距所造成的实验误差。
21、(2)本专利技术考虑了不同矿物摩尔体积的区别并通过模拟计算回灌化学堵塞过程中各种矿物的体积变化来评价地热尾水回灌过程中岩心内部的化学堵塞程度。
22、(3)本专利技术使制备人造岩心的成本更低，只需要一些破碎的废弃岩样即可进行制作，且可以在短时间内制备出多个样品进行实验，且效率高，成本低。
23、(4)本专利技术使人造岩心可以对实验条件进行精确控制，如温度、压力、胶结剂等，从而可以更好地模拟实际地层中的条件，得到更准确的实验结果。
24、(5)本专利技术可以制备多个样品并进行不同实验，从而可以获取更多数据和信息，为地质勘探和资源开发提供更多有用的信息。本专利技术可广泛应用于地热尾水回灌实验，尤其是地热尾水回灌热储时发生的化学堵塞的实验研究。
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1.一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤S3中的胶结剂为粘土矿物，其中混合液体为地层水。
5.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤S5中将岩心浆料制成人造岩心预制料的过程为：
6.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤S51中的柔性套为圆柱形套，所述挤压模具内腔为圆柱形。
7.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤S52中岩心浆料加热预定温度为45℃，岩心浆料加压的预定压力为5Mpa；步骤S3的保温保压的预定时长为10小时。
8.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤S6中的孔隙率、渗透率误差的预定范围为0-20％
9.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤S1中的组成矿物为石英、钾长石、钠长石以及高岭石，步骤S3中获取矿物原料来源为天然岩心、实验废样或粘土矿物。
...【技术特征摘要】
1.一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤s3中的胶结剂为粘土矿物，其中混合液体为地层水。
5.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步骤s5中将岩心浆料制成人造岩心预制料的过程为：
6.根据权利要求1所述的一种弱固结砂岩人造岩心样品制备方法，其特征在于：步...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑君，张晗，肖迪，卢玮，田红，窦斌，赖孝天，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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