一种砂砾岩岩心修复材料、制备方法和砂砾岩岩芯修复方法

本发明涉及油气田勘探与开发，尤其涉及一种砂砾岩岩心修复材料、制备方法和砂砾岩岩芯修复方法。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、砂砾岩储层因其较高的孔隙度和良好的渗透性而成为重要的油气储集体。在评估油气田储量与制定开发方案时，需要对地下直接取出的砂砾岩岩心的物理性质进行检测，根据获取的检测数据评估油气田储量并制定开发方案。砂砾岩由砾石、粗砂及细粒填隙物组成，普遍存在胶结疏松、非均质性强、力学强度低等固有缺陷。在钻探取心、岩心筒卸压、地面搬运、室内钻切、磨平及洗油等系列工序中，岩心极易发生多种形式的机械损伤，例如：内部产生微细裂隙，表面颗粒或小岩块脱落，整体断裂成数段。这些破损严重破坏了岩心的结构完整性，使其无法直接用于后续的关键实验分析。

3、对于破损岩心，直接弃用则造成样本浪费和数据链断裂；仅使用胶带、热缩管进行外部捆绑，则仅能维持外形，无法恢复内部力学连接，完全不能用于任何涉及应力或流体流动的实验；若采用通用型高粘度环氧树脂对破损处进行直接灌注，高粘度树脂无法渗入微米级孔隙和裂隙，仅形成表面封堵同样无法恢复内部连接，且过量树脂会大面积覆盖并堵塞岩心表面的原生孔隙，不可逆地改变其润湿性、孔隙结构及渗透能力，使修复后的岩心完全丧失地质代表性，实验数据严重失真。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种砂砾岩岩心修复材料、制备方法和砂砾岩岩芯修复方法，通过同源矿物匹配、孔隙精准调控、界面强粘接等策略，大幅提升修复体与原岩的渗流、力学等特性的一致性，使修复的材料能够用于渗流实验。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，包括以下步骤：

4、取与待修复砂砾岩岩心同批次的原岩材料，将原岩材料研磨为砂砾岩岩粉；将原岩材料磨制为与待修复砂砾岩岩心的砂砾骨架颗粒相匹配的级配砂；测量待修复砂砾岩岩心的孔喉分布，选取直径为孔喉尺寸0.8~1.2倍的pla可降解造孔微球；

5、按照待修复砂砾岩岩心的孔隙与颗粒结构设定砂砾岩岩粉、级配砂与pla可降解造孔微球的比例并将三者混合，添加质量比为（35~45）：（20~30）：（0.4~0.6）：（1.5~2.5）：（0.6~1.0）：（1.5~2.5）的激活液、纳米改性pva预聚液、润湿调节剂、纳米级钠基膨润土、收缩抑制剂和纳米纤维素，调节粘度为600~1200mpa•s，获得所述砂砾岩岩心修复材料；

6、所述润湿调节剂为氟碳表面活性剂；所述收缩抑制剂为peg 400；所述纳米改性pva预聚液由pva、水和纳米sio2按照（10~14）:（86~82）:（1~3）的质量比例混合获得。

7、第二方面，上述砂砾岩岩心修复材料的制备方法制备获得的砂砾岩岩心修复材料。

8、第三方面，一种砂砾岩岩心修复方法，包括步骤：

9、诊断待修复岩心的破损程度，辨别需要修补的微裂缝、凹坑和脱落颗粒的部位；

10、对待修复岩心清洗干燥后，测量砂砾骨架颗粒粒径和孔喉分布，按上述砂砾岩岩心修复材料的制备方法制备砂砾岩岩心修复材料；

11、使砂砾岩岩心修复材料吸入微裂纹、使用砂砾岩岩心修复材料填补凹坑，和/或使用砂砾岩岩心修复材料将脱落的颗粒粘结回原位；

12、养护设定时间，完成砂砾岩岩心修复。

13、本发明的有益效果如下：

14、本发明采用“同源矿物+柔性网络”的复合界面结合机制。同源岩粉与原岩矿物组成完全一致，可与原岩胶结物形成同质化学键合，纳米改性pva预聚液形成的柔性网络与原岩界面形成机械咬合，双重作用构建了坚固的界面结合层，有效防止了后续渗流实验围压或力学测试中界面剥离失效，同时避免了异相材料带来的测试干扰。通过级配砂精准匹配原岩颗粒结构，通过pla可降解造孔微球精准调控修复体孔隙度与孔喉分布，固化后完全降解无残留，确保不堵塞原岩渗流通道；纳米纤维素与纳米级钠基膨润土协同调控浆液触变性，确保浆液仅填充破损区域，不侵入原岩原生孔隙；peg400有效抵消固化收缩，避免形成微裂缝，保证渗流路径完整；多途径确保修复体与原岩力学、孔隙特性一致。这种精细化的分级处理策略，确保了修复材料与工艺始终与损伤类型、程度及渗流实验的核心需求精准匹配；有效降低了修复后岩心的孔隙度、渗透率与原岩的偏差，满足渗流实验要求，有效保证了修复的针对性和性能的高保真度。

1.一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，其特征在于，测量砂砾骨架颗粒粒径的方法包括：筛分法、激光粒度仪法或图像分析法；

3.根据权利要求1所述的一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，其特征在于，还包括添加渗透剂，渗透剂与润湿调节剂的质量比例为（0.1~0.3）：（0.4~0.6）。

4.根据权利要求1所述的一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，其特征在于，所述激活液为碱性激活液和弱酸性缓冲激活液中的一种，所述碱性激活液适用于硅质/泥质胶结岩心，为水玻璃和氢氧化钠溶液的混合物，总碱度为6~10%；所述弱酸性缓冲激活液适用于钙质胶结岩心，为柠檬酸和碳酸钠的水溶液，ph=6.0~6.5。

5.根据权利要求1所述的一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，其特征在于，所述纳米级钠基膨润土的粒径为80~200nm。

6.根据权利要求1所述的一种砂砾岩岩心修复材料的制备方法，其特征在于，调节粘度在600~800mpa•s之间，或者调节粘度在800~1200mpa•s之间。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的砂砾岩岩心修复材料的制备方法制备获得的修复材料。

8.根据权利要求7所述的修复材料，其特征在于，包括砂砾岩岩粉100份、适配型激活液35~45份、纳米改性pva预聚液25~30份、级配砂17~19份、pla可降解造孔微球4~6份、润湿调节剂0.4~0.6份、纳米级钠基膨润土1.5~2.5份、收缩抑制剂0.7~0.9份和纳米纤维素1.5~2.5份；为增强填充型修复材料；

9.一种砂砾岩岩心修复方法，其特征在于，包括步骤：

10.根据权利要求9所述的砂砾岩岩心修复方法，其特征在于，诊断待修复岩心的破损程度过程中，将破损程度分为四级，包括：