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原文传递水力压裂物理模拟特殊岩心及其制法和水力压裂模拟方法

专利名称：	水力压裂物理模拟特殊岩心及其制法和水力压裂模拟方法
摘要：	本发明公开了一种水力压裂物理模拟特殊岩心及其制备方法和水力压裂模拟方法。所述特殊岩心包括人造岩心、模拟井筒、加热片和耐高温隔热密封涂层，以及包裹材料。利用本发明物理模拟特殊岩心可以在实验室内全程模拟带温带孔压水力压裂实验，能够相对准确的模拟出具有一定流体饱和即孔隙压力和地层温度的压裂现场实际工况，以便高效开发油气资源。本方法所用的材料简单，操作简便、安全，准备性和可靠性较高。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
发明人：	蒋廷学;周健;贾长贵;张保平;左罗
专利状态：	有效
申请日期：	2020-09-14T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-15T00:00:00+0800
申请号：	CN202010959338.5
公开号：	CN114184440A
代理机构：	北京知舟专利事务所(普通合伙)
代理人：	鲜莹
分类号：	G01N1/28;G01N1/44;G01N1/36;G01N1/38;G01N3/18;E21B43/26;G;E;G01;E21;G01N;E21B;G01N1;G01N3;E21B43;G01N1/28;G01N1/44;G01N1/36;G01N1/38;G01N3/18;E21B43/26
申请人地址：	100028 北京市朝阳区朝阳门北大街22号;
主权项：	1.一种水力压裂物理模拟特殊岩心，包括人造岩心、模拟井筒、加热片、和耐高温隔热密封涂层。 2.根据权利要求1所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述加热片分布于人造岩心的四周面，所述耐高温隔热密封涂层包裹在人造岩心和加热片的外表面，所述模拟井筒设置在人造岩心的几何中心，所述模拟井筒在人造岩心内的容纳段的长度为人造岩心高度的1/2～2/3，所述模拟井筒的底面与人造岩心之间存在的空间为裸眼段。 3.根据权利要求1所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述人造岩心包括水泥、石英砂、粘土、石膏粉、模拟裂缝材料，其中水泥、石英砂、粘土、石膏粉的体积比优选为(6～7)：(6～7)：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。 4.根据权利要求3所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述水泥为复合硅酸盐水泥；和/或，所述石英砂的粒度为40～80目；和/或，所述粘土的矿物组分包括蒙脱石、伊利石中的至少一种；和/或，所述模拟裂缝材料包括麦片、碎纸片中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述模拟井筒材质为金属材料，优选为铸铁；和/或，所述模拟井筒的筒头露出人造岩心的表面；和/或，所述模拟井筒的筒头的外周表面沿周向设置有环形的密封槽。 6.根据权利要求1所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述加热片包括镍铬合金电热丝和硅橡胶高温绝缘层；和/或，所述加热片的半径为8～10cm，厚度为1～2mm。 7.根据权利要求1所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述耐高温隔热密封涂层的厚度为5～8mm。 8.根据权利要求1～7之任一项所述的水力压裂物理模拟特殊岩心，其特征在于：所述特殊岩心还包括包裹材料，所述包裹材料覆盖在所述耐高温隔热密封涂层的表面，其中所述包裹材料优选包括水泥和石英砂，水泥和石英砂的体积比优选为1：(2.5～3.5)。 9.一种根据权利要求1～8之任一项所述的水力压裂物理模拟特殊岩心的制备方法，包括以下步骤： (1)将人造岩心的原料进行混合搅拌，预置模拟井筒，模拟井筒的筒底部用胶带缠绕，然后浇筑得到人造岩心； (2)在人造岩心的四周面粘上加热片，再于人造岩心和加热片的外表面涂抹耐高温隔热密封材料得到耐高温隔热密封涂层。 10.根据权利要求9所述的水力压裂物理模拟特殊岩心的制备方法，其特征在于所述制备方法还包括步骤： (3)用包裹材料将所述特殊岩心包裹，干燥成型。 11.一种采用权利要求1～8之任一项所述的特殊岩心的水力压裂模拟方法，包括以下步骤：利用加热片对特殊岩心进行温度加载，模拟井下温度条件；通过模拟井筒小排量注入液体，模拟储层孔隙流体及压力条件，直至井口压力达预设的孔隙压力；注入含示踪剂的压裂液，调整排量，进行压裂实验。 12.根据权利要求11所述的水力压裂模拟方法，其特征在于：温度为室温～200℃；和/或，所述小排量为0.5～2ml/min。
所属类别：	发明专利