【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩心制备，尤其涉及一种薄差层岩心制备装置及制备方法。
技术介绍
1、人造岩心的制备在地质、石油、矿产和工程领域中具有重要的实验意义。它不仅能够有效模拟地下复杂的地质环境，还为科研人员提供了精准可控的实验材料，从而深入探讨岩石的物理、化学特性及其在不同环境条件下的表现。
2、然而，对于薄差层岩心的制备，目前依然面临着诸多挑战。与常规岩心制作不同，薄差岩层往往具有复杂的层状结构，层与层之间存在着岩性、孔隙度、渗透性等方面的显著差异。薄差层岩心的制备能够模拟这一具有薄层变化的地质结构，为油田专家提供研究岩层间界面过渡、层间差异及不同岩性层物理性质变化的实验平台。这对于油气勘探中的储层评估等具有重要意义。
3、在薄差层岩心的制备过程中，常见的方法是利用现有岩心，通过胶粘剂将不同种类的岩石粘结成多层结构。然而，这一方法存在一些弊端。首先，常规的堆叠方式所制作的岩心在高驱替压差下结构容易出现不稳定，难以再现真实孔喉结构的关系。此外，常规方法还难以实现超薄岩心薄片的制作，例如仅1mm厚度的岩心薄片。而且，胶粘剂的使用可能影响岩石之间的物性，例如孔隙度和渗透性等。因此，传统的薄差层岩心制备方法在满足复杂储层结构的需求时，存在一定的局限性。开展薄差层岩心制备技术的研究显得尤为必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种薄差层岩心制备装置及制备方法，旨在解决现有实验装置及方法难以准确模拟薄差层岩心内超薄薄层的技术问题。
2、为解决上述技术问题，
3、一种薄差层岩心制备装置，包括薄差层岩心制作模具、薄差层岩心压型板和液压机，所述薄差层岩心制作模具设置于恒温加热器内，所述薄差层岩心制作模具的内腔能够容纳切割后的岩心薄片，所述薄差层岩心压型板设置于薄差层岩心制作模具的开口正上方；所述液压机内设有用于控制薄差层岩心制作模具内温度和压力的温度压力控制器，所述液压机内设有雾化喷洒组件，用于将固化剂雾化后喷洒至薄差层岩心制作模具内的岩心薄片中；所述恒温加热器设置于底座内，所述液压机设置于底座的顶部。
4、优选的，所述雾化喷洒组件包括雾化器和雾化喷洒头，所述雾化器设置于液压机的顶部，所述雾化喷洒头设置于液压机的底部，所述雾化器的出口通过管路与雾化喷洒头相连；所述雾化器的上端与高度调节架相连。
5、优选的，还包括烘干箱，所述薄差层岩心制作模具内的岩心加压成型后取出放于烘干箱内固化。
6、优选的，所述岩心薄片由岩心原料通过岩心切割机切割而成，所述岩心原料包括不同目数的石英砂和胶结剂，不同目数的石英砂分别和胶结剂通过双锤搅拌器捶打搅拌30~50分钟，得到多种与石英砂目数相对应的均匀化的岩心原料。
7、优选的，所述石英砂的目数分别为10~20目、20~40目、40~60目、60~100目、100~200目和200目以上，所述胶结剂包括为环氧树脂和聚酯。
8、优选的，所述双锤搅拌器包括搅拌架、控制面板、搅拌双锤和原料槽，所述原料槽用于容纳石英砂和胶结剂，所述搅拌双锤的上端与控制面板相连，所述控制面板与搅拌架相连，所述控制面板控制搅拌双锤对原料槽内的石英砂和胶结剂进行捶打和搅拌；所述搅拌双锤的材质为橡胶。
9、优选的，所述岩心切割机包括螺旋加压仪和切割刀，所述均匀化的岩心原料投入螺旋加压仪的模具内，通过旋转加压杆将岩心原料压制为模具形状；所述螺旋加压仪的外壁上设有刻度尺和高度调节钮，所述切割刀设置于刻度尺的相对侧，所述切割刀与高度调节钮相连，通过高度调节钮调节切割刀的高度；所述刻度尺的底部设有输送带，所述输送带用于将切割得到的岩心薄片输送出去。
10、本专利技术还提供一种薄差层岩心制备方法，采用上述薄差层岩心制备装置制备薄差层岩心，包括以下步骤：
11、制备岩心薄片：预先制备若干个形状、厚度相同或不同的岩心薄片；
12、预先加热及雾化：启动恒温加热器预先加热薄差层岩心制作模具内的岩心薄片，同时启动雾化喷洒组件预先雾化固化剂；
13、加压和喷洒固化剂：将第一层岩心薄片放入薄差层岩心制作模具内，液压机模拟地层压力对第一层岩心薄片加压5-50min后并卸压；然后通过雾化喷洒组件喷洒固化剂于第一层岩心薄片表面；
14、将第二层岩心薄片放置于第一层岩心薄片上，重复上述加压和喷洒固化剂步骤；
15、每放置一层岩心薄片，都需要重复上述加压和喷洒固化剂的，直至将岩心薄片堆叠压制成所需的薄差层岩心；
16、薄差层岩心压制完成后，停止加压，取出薄差层岩心放入烘箱固化。
17、优选的，对固化后的薄差层岩心进行渗透率测试，对薄差储层之间的窜流进行量化；
18、在模拟天然薄差地层的物性条件下，不同石英砂目数对应的岩心渗透率影响规律如下：
19、y = -0.0004x3 + 0.1966x2 - 30.843x + 1532.5
20、式中：y—渗透率，10-3，um2；
21、x—石英砂目数，目。
22、优选的，所述岩心薄片的制备过程如下：
23、准备不同目数的石英砂以及胶结剂，将石英砂过筛处理后与胶结剂注入原料槽中，启动双锤搅拌器，捶打搅拌得到多种与石英砂目数相对应的均匀化的岩心原料；
24、将均匀化的岩心原料放入岩心切割机内，分别将不同渗透率的岩心原料切割成形状相同、厚度相同或不同的岩心薄片。
25、本专利技术与现有技术相比，所产生的有益效果在于：
26、本专利技术通过恒温加热器保证薄差层岩心制备所需温度，利用液压机对薄差层岩心制作模具内的岩心薄片进行加压操作，可以模拟真实地层中的压力环境；通过雾化喷洒组件将固化剂雾化后喷洒至薄差层岩心制作模具内，确保每层岩心薄片都能够均匀喷洒到固化剂；将压制成型的薄差层岩心取出烘干固化，进行实验测试岩心渗透率，实现对薄差储层之间窜流表征方法的量化。本专利技术具有结构简单、精度高、耗能较少的优点，不仅实现了毫米级超薄薄层岩心的制备，还可以通过对岩心渗透率等参数的模拟，实现对薄差储层之间窜流表征方法的量化；有助于更好地控制薄差层岩心的结构和物理属性，对油田开采及后续工艺及施工参数优化具有重要的指导意义。
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1.一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：包括薄差层岩心制作模具、薄差层岩心压型板和液压机，所述薄差层岩心制作模具设置于恒温加热器内，所述薄差层岩心制作模具的内腔能够容纳切割后的岩心薄片，所述薄差层岩心压型板设置于薄差层岩心制作模具的开口正上方；所述液压机内设有用于控制薄差层岩心制作模具内温度和压力的温度压力控制器，所述液压机内设有雾化喷洒组件，用于将固化剂雾化后喷洒至薄差层岩心制作模具内的岩心薄片中；所述恒温加热器设置于底座内，所述液压机设置于底座的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述雾化喷洒组件包括雾化器和雾化喷洒头，所述雾化器设置于液压机的顶部，所述雾化喷洒头设置于液压机的底部，所述雾化器的出口通过管路与雾化喷洒头相连；所述雾化器的上端与高度调节架相连。
3.根据权利要求1所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：还包括烘干箱，所述薄差层岩心制作模具内的岩心加压成型后取出放于烘干箱内固化。
4.根据权利要求1所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述岩心薄片由岩心原料通过岩心切割机切割而成，所述岩心原
5.根据权利要求4所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述石英砂的目数分别为10~20目、20~40目、40~60目、60~100目、100~200目和200目以上，所述胶结剂包括为环氧树脂和聚酯。
6.根据权利要求4所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述双锤搅拌器包括搅拌架、控制面板、搅拌双锤和原料槽，所述原料槽用于容纳石英砂和胶结剂，所述搅拌双锤的上端与控制面板相连，所述控制面板与搅拌架相连，所述控制面板控制搅拌双锤对原料槽内的石英砂和胶结剂进行捶打和搅拌；所述搅拌双锤的材质为橡胶。
7.根据权利要求4所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述岩心切割机包括螺旋加压仪和切割刀，所述均匀化的岩心原料投入螺旋加压仪的模具内，通过旋转加压杆将岩心原料压制为模具形状；所述螺旋加压仪的外壁上设有刻度尺和高度调节钮，所述切割刀设置于刻度尺的相对侧，所述切割刀与高度调节钮相连，通过高度调节钮调节切割刀的高度；所述刻度尺的底部设有输送带，所述输送带用于将切割得到的岩心薄片输送出去。
8.一种薄差层岩心制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的薄差层岩心制备装置制备薄差层岩心，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种薄差层岩心制备方法，其特征在于：对固化后的薄差层岩心进行渗透率测试，对薄差储层之间的窜流进行量化；
10.根据权利要求8所述的一种薄差层岩心制备方法，其特征在于：所述岩心薄片的制备过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：包括薄差层岩心制作模具、薄差层岩心压型板和液压机，所述薄差层岩心制作模具设置于恒温加热器内，所述薄差层岩心制作模具的内腔能够容纳切割后的岩心薄片，所述薄差层岩心压型板设置于薄差层岩心制作模具的开口正上方；所述液压机内设有用于控制薄差层岩心制作模具内温度和压力的温度压力控制器，所述液压机内设有雾化喷洒组件，用于将固化剂雾化后喷洒至薄差层岩心制作模具内的岩心薄片中；所述恒温加热器设置于底座内，所述液压机设置于底座的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述雾化喷洒组件包括雾化器和雾化喷洒头，所述雾化器设置于液压机的顶部，所述雾化喷洒头设置于液压机的底部，所述雾化器的出口通过管路与雾化喷洒头相连；所述雾化器的上端与高度调节架相连。
3.根据权利要求1所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：还包括烘干箱，所述薄差层岩心制作模具内的岩心加压成型后取出放于烘干箱内固化。
4.根据权利要求1所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述岩心薄片由岩心原料通过岩心切割机切割而成，所述岩心原料包括不同目数的石英砂和胶结剂，不同目数的石英砂分别和胶结剂通过双锤搅拌器捶打搅拌30~50分钟，得到多种与石英砂目数相对应的均匀化的岩心原料。
5.根据权利要求4所述的一种薄差层岩心制备装置，其特征在于：所述石英砂的目数...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，齐铭禹，蔚浩东，殷代印，柏明星，杨二龙，曲国辉，白玉杰，程庆超，曹广胜，
申请(专利权)人：东北石油大学三亚海洋油气研究院，
类型：发明
国别省市：
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