高精度实验室液压机是实现实验一致性的基础工具。它施加均匀且恒定的轴向压力，将选定的矿物颗粒和粘合剂压实成合成岩心样品。这种精确的控制模拟了地下储层的特定压实水平，确保所得岩心具有标准化的孔隙结构和机械强度，这对于有效的相对渗透率滞后实验至关重要。
相对渗透率滞后对孔隙结构高度敏感；因此，压机充当质量控制者。通过消除样品之间的结构差异，它确保实验数据反映真实的流体动力学行为，而不是岩心制备中的不一致性。
创建标准化的物理模型
模拟储层条件
压机的主要功能是复制特定地下储层的机械环境。
通过施加精确的轴向压力，设备将原材料压实到与目标地质构造相匹配的密度。
确保均匀性
在相对渗透率研究中，岩心的内部结构必须均匀。
高精度压机确保压力均匀分布在样品上，防止可能影响流体流动路径的密度梯度。
控制孔隙度和渗透率
岩心的物理性质直接由施加压力的幅度决定。
压机允许研究人员将岩心“调整”到特定的孔隙度和渗透率值，为后续测试提供可预测的基线。
精密压实机制
均匀的颗粒重排
要创建有效的合成岩心，必须系统地固结粉末聚集体——例如石英砂、玻璃粉或陶瓷碎片。
压机迫使这些颗粒重新排列成紧密、一致的配置。这建立了准确渗流研究所需的微观结构网络。
管理工艺变量
实现可重复性需要控制的不仅仅是力。
先进的液压压机可调节关键变量，包括停留时间（保持时间）和行程。这确保粘合剂和颗粒正确粘合而不会损坏。
理解不当压实的风险
压力波动的影响
如果液压压机无法保持恒定压力，岩心的孔喉尺寸将随机变化。
这种结构异质性会在滞后曲线中引入显著的噪声，使得区分物理现象和实验误差几乎不可能。
机械完整性问题
压实不足或不均匀会导致岩心机械强度较弱。
在渗透率测试期间，这些岩心在流体压力下可能会解体或变形，导致实验无效。
确保实验有效性
为了最大化合成岩心制备的价值，请根据您的具体研究目标调整压制参数。
- 如果您的主要重点是明确的可重复性：优先考虑对停留时间的精确控制，以确保每批岩心都具有相同的固结历史。
- 如果您的主要重点是储层模拟：将压实力校准到您正在研究的特定地质深度的上覆岩层压力。
物理制备阶段的精度是分析阶段精度的绝对先决条件。
总结表：
| 特征 | 在岩心制备中的作用 | 对滞后研究的好处 |
|---|---|---|
| 轴向压力控制 | 模拟储层压实 | 确保逼真的地质模拟 |
| 均匀分布 | 消除密度梯度 | 保证均匀的流体流动路径 |
| 调整能力 | 调整孔隙度和渗透率 | 为测试提供可预测的基线 |
| 工艺调控 | 管理停留时间和行程 | 防止结构损坏和变异 |
| 机械完整性 | 固结聚集体和粘合剂 | 确保岩心在流体测试期间的稳定性 |
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参考文献
- Yubo Lan, Qiang Ji. State of the Art on Relative Permeability Hysteresis in Porous Media: Petroleum Engineering Application. DOI: 10.3390/app14114639
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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