©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net文章编号:100125620(2007)0120023203疏松砂岩室内岩心制作方法张国新1蒋建宁1郭进忠1何振奎1邓新华1张庆良1邱正松2(1.河南油田工程技术研究院,河南南阳;2.中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营)摘要疏松砂岩存在胶结性差、结构疏松及强度小的特点,在常规取心条件下无法取得岩心流动实验所需的岩心,给疏松砂岩储层保护评价带来很大困难。研制出一套疏松砂岩岩心制备装置,并对装砂方式、压制压力和压制顺序进行了研究,形成了疏松砂岩的室内岩心制作方法。该装置能够满足疏松砂岩岩心流动实验评价的需要,而且结构合理,操作简单方便,能在一定条件下将松散的油砂制成天然岩心,制得的油砂岩心能较好地模拟地层的孔渗特性,并能保持天然状态下的岩石矿物组分和表面性质不变,有利于进行储层损害机理的实验研究,便于优选合理有效的保护油气层钻井完井液。关键词疏松砂岩储集层地层损害岩心岩心流动实验中图分类号:TE258文献标识码:A河南油田的杨楼、新庄油田储层埋藏浅,地层压实作用差,探井中取得的岩心松散,利用现有的取心装置无法制出进行室内岩心流动实验所需的柱状岩心,给砂岩油气层损害机理研究和油层保护的现场评价带来了困难。通过采用疏松砂岩岩心制备装置,在不改变储层矿物组成和表面性质的前提下,在不加任何黏结剂的情况下利用储层松散岩心,可方便地制备与储层物性相吻合的岩心,解决了利用人工岩心不能模拟地层真实情况的现状。该岩心的直径和长度与室内岩心流动实验装置所需要的岩心相一致,不需要额外增加设备。利用该方法测得的岩心孔渗数据和储层孔渗值的误差率在10%左右,为储层损害机理研究和制定合乎实际的油气层保护方案提供了理论依据。1疏松砂岩岩心制备装置目前中国大部分油田室内油层保护岩心流动实验所采用的岩心都是柱状岩心。而疏松砂岩无法钻取柱状岩心,给疏松砂岩开展油层保护工作带来一定的困难。经过大量的国内外资料调研,在大量室内研究的基础上,研制出了疏松砂岩岩心制备装置,其结构示意图如图1所示。疏松砂岩岩心制备装置包括钢筒、螺栓、垫片、底座和顶杆等配件。其使用步骤为:①在钢筒内5mm螺纹一端将底座垂直放好,在钢筒中垫上筛网;②往钢筒中加入松散油砂直到所需高度,放入筛网与顶杆,置于压力机下压制;③将顶杆取出,放入垫片,然后拧紧上螺栓;④取下底座,放入垫片,拧紧下螺栓,即为人造实验岩心。图1疏松砂岩岩心制备装置示意图2压制压力与砂岩粒径对岩心孔渗性质的影响为了弄清压制压力及砂岩粒径对岩心孔隙度和渗透率的影响规律,分别取不同粒径的砂岩,测定了其在不同压制压力下的渗透率和孔隙度。实验结果见表1和表2。由表1和表2可以看出:在压制压力一定的情况下,砂粒颗粒越大,压制岩心的孔隙度越大,渗透率越高;当砂粒大到一定程度后,由于压制岩心过于疏松,渗透性极好,在岩心两端不能建立基金项目:本研究为中石化基金项目“复杂断块浅层稠油固井及油层保护技术研究”(项目编号:JP04003)部分内容。第一作者简介:张国新,工程师,现在河南油田工程技术研究院从事钻井液的研究工作。地址:河南省南阳市河南油田工程技术研究院;邮政编码473132;电话(0377)63833037。第24卷第1期钻井液与完井液Vol.24No.12007年1月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJanu.2007©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net压差,测不出渗透率,如粒径为0.45～0.90mm的砂岩在0～21MPa的压力下压制时,粒径为0.28～0.45mm的砂岩在小于7MPa的压力下压制时,粒径为0.154～0.280mm的砂岩在低于3.5MPa的压力下压制时,在岩心两端不能建立压差,测不出渗透率。由表1和表2还可看出,对于粒径为0.28～0.45mm的砂粒当压制压力大于10.5MPa时,对于粒径为0.154～0.280mm的砂粒当压制压力大于10.5MPa时,对于粒径为0.076～0.154mm的砂粒当压制压力大于7MPa时,岩心的孔隙度和渗透率随压制压力的增加而减少的趋势皆变得平缓。表1压制压力对岩心孔隙度的影响砂粒不同压制压力(MPa)下岩心的孔隙度/%2.13.55.67.08.410.514.021.0Ⅰ52.148.945.643.341.53...
