1.一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:制作方法包括以下步骤:
步骤一、开展天然岩心取芯、洗油和烘干的前期处理;
步骤二、测试天然岩心孔隙度、渗透率和微观孔喉特征组成;
步骤三、将天然岩心碾成粉末,利用粒度仪测试岩石骨架及黏土胶结物粒度组成;
步骤四、根据天然岩心骨架及黏土胶结物粒度体积分数分析结果,将粒径分别按照0‑
30目、31‑50目、51‑100目、101‑200目、201‑400目和大于400目进行划分,各粒径对应的体积分数比记为V1:V2:V3:V4:V5:V6;在后续的数字岩心实际建模过程中,分别采用20目、40目、80目、150目、300目和500目的球形颗粒代替0‑30目、31‑50目、51‑100目、101‑200目、201‑4003
目和大于400目岩石颗粒;通过球形体积计算公式V′i=4/3πr ,r为单个颗粒半径,将不同粒径体积分数比转化为颗粒数量比,记20目、40目、80目、150目、300目和500目球形颗粒的数量比值为N1:N2:N3:N4:N5:N6;
步骤五、基于步骤四得到的球形颗粒数量比,利用模拟自然界砂岩沉积、压实和成岩过程的过程法构建三维数字岩心模型,并计算数字岩心模型的孔隙度和渗透率;不断改变数字岩心压实程度和微调数字岩心颗粒数量比,直至数字岩心与天然岩心孔隙度、渗透率相差8%以内,记录最终数字岩心的压实程度Z和颗粒数量比;
步骤六、根据形成目标渗透率和孔隙度的数字岩心颗粒数量比,明确不同目数石英砂质量分数以及有机粉末固化剂质量分数,将石英砂和固化剂放入分散式搅拌器中充分混合,混合后放入压制岩心模型的压槽中,设定成型压力,设定成型压力为8MPa‑40MPa,单向加压并保持压力0‑1小时后脱模,脱模后进行加热固化、冷却和切割。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:所述步骤四中,不同岩石颗粒粒径体积分数比与颗粒数量比的转化关系式为Ni=Vi/V′i,i=1、2、3…。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:所述步骤五中,最终数字岩心的压实程度Z为加压前数字岩心高度与加压后数字岩心高度之比。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:所述步骤五中,最终数字岩心颗粒数量比为20目、40目、80目、150目、300目和500目球形颗粒之间的数量比值。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:所述步骤五中,数字岩心中小于500目球形颗粒的质量分数被视为不同目数石英砂质量分数,500目球形颗粒的质量分数视为有机粉末固化剂质量分数,数字岩心中不同球形颗粒体积分数比与质量分数比的转化关系式mi=Ni×V′i×ρ,ρ为石英砂密度。
6.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:在数字岩心球形颗粒转化为人造岩心制作用石英砂过程中,20目、40目、80目、150目、300目球形颗粒分别代表15‑20目、40‑50目、70‑80目、160‑180目和270‑300目的石英砂颗粒。
7.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心实现人造岩心定量制作方法,其特征在于:所述有机粉末固化剂制备工艺为:将重量份数为90‑110份的合成树脂、10‑25份的固化剂、
0.3‑2份的固化促进剂、0.4‑1.5份的流平剂和0.2‑0.6份的消泡剂放入高速搅拌破碎机中充分混合,将混合好后的原料缓慢加入塑料挤出机,设置温度,调节螺杆转速,挤出得到细条状混合料并冷却晾干,再将细条状混合料倒入磨粉机,使用目数为500‑550目的筛网筛选,得到有机固化剂粉末。