1.一种裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S101:目标岩心基础数据准备:根据实际研究区块的取心资料数据,确定目标岩心的骨架材料,以及裂缝尺寸数据,包括裂缝密度、倾角、缝长、缝宽以及缝高;
S102:模具准备:根据步骤S101测得的数据制备长方体模具;
S103:获取基质岩心:根据实际岩心的岩性和粒径分布,选取天然大理石,然后经机械破碎、研磨,再用筛网筛选出相应粒径的大理石颗粒;然后将所述大理石颗粒与环氧树脂胶结剂按照质量比为(1-50):1混合,并装入所述步骤S102制备的长方体模具中,然后用加压装置正反分别压制25min-35min,再将模具取下,并在常温中放置4h-6h,再在温度为38℃-
42℃的恒温箱中烘干2.5h-3.5h,然后冷却至室温,得到基质岩心;
S104:获取岩心切割块体:将所述基质岩心放入岩心切割机中,以岩石切割块体充分利用为原则,并结合所述目标岩心裂缝缝长的要求,确定岩心切割块体的尺寸并进行块体的切割;
S105:获取裂缝表征体:根据所述裂缝高度选取对应的切割方式和沙砾粒径,并在电脑程序中输入所述裂缝的各项参数,采用高压水射流技术刻画所述目标岩心裂缝的结构;
S106:岩心基质物料混合搅拌:分别定量称取大理石颗粒和环氧树脂胶结剂,将二者以一定比例混合均匀,所述比例与步骤S103中所述质量比相同;
S107:模具充填与裂缝嵌入:首先根据所述目标岩心的参数选取相应数量以及相应规格的裂缝表征体,然后将混合均匀的大理石颗粒与环氧树脂胶结剂放入所述模具中,同时依次嵌入所述裂缝表征体;其中,由于裂缝表征体呈立方体状,所述裂缝倾角已经预先设置好,所以嵌入时无角度放置即可;
S108:压制、烘干与岩心表面胶化处理:将已充填好的模具放入加压装置中,正反分别压制25min-35min,然后将所述模具取下,常温下放置4h-6h,然后放入38℃-42℃条件下的恒温箱中烘干2.5h-3.5h,再自然冷却至室温,然后将岩心表面进行胶化处理,用细密毛刷在岩心表面均匀涂抹胶黏剂,每3小时涂抹一次,至胶层厚度为2mm-4mm时停止,放置通风处
22h-26h干燥处理,制得所述目标岩心。
2.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S101中,所述裂缝密度 其中,n为所述目标岩心裂缝的数量,V为所述目标岩心的体积,L为所述缝长,h为所述缝高,b为所述缝宽。
3.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S102中,所述模具的长度为30cm-70cm,宽度为8cm-20cm,厚度为2cm-4cm。
4.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S102中,在所述长方体模具外侧设置强化钢条定型器。
5.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S102中,所述长方体模具的底板和上压板为高硬度钢板,侧面材质为碳钢板。
6.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S103中,所述大理石颗粒的粒径取值为所述目标岩心颗粒组成的平均粒径。
7.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S103中,所述环氧树脂胶结剂包括重量比为(0.5-1):(0.05-0.5):(0.1-1)的环氧树脂、固化剂和稀释剂。
8.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S104中,所述裂缝表征体缝长 且L>a,a为所述切割块体的边长。
9.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S105中,切割裂缝高度由水射流中沙砾尺寸决定:若所述裂缝尺寸介于
0.1mm~1.0mm之间,采用无砂切割,即为纯水射流,无砂粒添加;若所述裂缝尺寸大于
1.0mm,采用加砂切割,其切口随沙砾直径的增加而增大。
10.根据权利要求1所述的裂缝结构精细表征的碳酸盐岩板状岩心制备方法,其特征在于,在所述步骤S103中,采用加压装置加压时,压力大小为0MPa-20MPa;在所述步骤S108中,采用加压装置加压时,压力大小为0MPa-20MPa。