混合泥质砂岩人造岩心的设计和制作

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大 庆 石 油 学 院 学 报

第３Ｏ卷 第４期 ２００６年８月

Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２００６

ＪＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＤＡＱＩＮＧ ＰＥＴＲＯＩ ＥＵＭ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ

混合泥质砂岩人造岩心的设计和制作

于 宝 ，宋延杰 ，

贾国彦 ，韩有信

（１．大庆石油学院地球科学学院，黑龙江大庆１６３３１８

２．大庆石油管理局测井公司，黑龙江大庆 １６３４１２）

摘 要：基于沉积岩石学有关岩石形成理论和油层物理相关知识，采用正交试验设计方法对纯砂岩人造岩心进行了

５因素５水平的渗透率试验设计．结果表明，不同粒级石英砂和胶结物的质量对渗透率的影响不同，其主次因素顺序为：

粒径小于０．０７４ ｍｍ的砂粒质量，粒径在０．１５ｏ～０．２５０ ｍｍ的砂粒质量，粒径在０．１００～０．１５０的砂粒质量，粒径在

０．０７４～０．１００ ｍｍ的砂粒质量以及胶结物质量．根据正交试验设计结果，形成了混合泥质砂岩人造岩心的制作方法．

关键词：泥质砂岩；层状黏土；分散黏土；人造岩心；正交设计

文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—１８９Ｉ（２００６）Ｏ４—００８８—０３ 中图分类号：ＴＥｌ２２．２

０ 引言

在油田勘探和开发生产中，许多问题的解决离不开岩心实验．由于受到天然岩心来源的限制，绝大多

数实验采用人造岩心 ］．人造岩心是用环氧树脂胶结石英砂胶制而成，也有的是以磷酸铝胶结石英砂或

黏土胶结刚玉砂经烧结而成ｌ２］．随着油田勘探的深入，遇到了层状泥质和分散泥质同时存在的复杂泥质

砂岩储层——混合泥质砂岩．针对电阻率测井，由于层状泥质和分散泥质对电流的作用不同，需要用实验

手段研究混合泥质砂岩导电规律，建立混合泥质砂岩解释模型．然而，实际地层中得到同时满足上述条件

的岩心非常困难，因而只能用人工方法合成混合泥质砂岩人造岩心，并通过实验揭示其导电规律，进而建

立混合泥质砂岩电阻率模型．

１ 试验设计

混合泥质砂岩人造岩心的设计包括纯砂岩人造岩心的正交试验设计口］、分散泥质砂岩设计和层状黏

土岩设计．设计中所用黏土的矿物成分：叫（蒙脱石）为７４ ，叫（石英）为２３ ，叫（斜长石）为３ ．

１．１ 纯砂岩人造岩心的正交试验

（１）设计方案．方案包括选试验指标，选正交表，确定试验因素及水平３方面．通常选岩心的渗透率为

试验指标．试验不考虑因素间的交互作用，所以选用Ｌ。 （５ ）正交表．根据对渗透率影响因素分析 ］，选用

不同粒度石英砂和胶结物的质量作为试验因素，各因素确定有５个水平，见表１．表１中，因素Ａ为粒径Ｒ

为０．１５Ｏ＜Ｒ≤０．２５０ ｍｍ的砂粒质量，因素Ｂ为０．１００％Ｒ≤Ｏ．１５０ ｍｍ的砂粒质量，因素Ｃ为０．０７４≤Ｒ

≤Ｏ．１００ ｍｍ的砂粒质量，因素Ｄ为Ｒ小于０．０７４ ｍｍ的砂粒质量，因素Ｅ为胶结物的质量．

（２）试验过程．根据正交表中砂的粒度规格筛选出足够量的砂粒；按正交表中各因素水平称取所需要

砂粒和胶结物的质量；将经过加温和稀释的胶结物与事先充分混合的砂粒混在一起进行搅拌，使砂粒表面

附上一层均匀的胶膜；将带胶的砂粒装入模具中，在一定的压力和温度下压实并充分胶结；取出已成岩的

岩心，经钻取得到柱塞岩样；测量经过处理的柱塞岩样的气体渗透率．

收稿日期：２００６一Ｏ３—１６；审稿人：蔺景龙；编辑：陆雅玲

基金项目：黑龙江省自然科学基金项目（ＴＥ２００５—２４）

作者简介：于宝（１９６４一），男，硕士，＿Ｔ程师，主要从事岩石物理实验和测井解释方面的研究

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