CN104358552B - 一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型 - Google Patents
一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，包括底板和设置在底板顶端的面板，底板的中心设置有容纳填充物的方形凹槽，方形凹槽的侧边上顺时针设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，侧边的对边上顺时针设置有第三螺纹孔和第四螺纹孔；第一螺纹孔外接第一两通接头，第二螺纹孔外接第二两通接头，第三螺纹孔外接第三两通接头，第四螺纹孔外接第四两通接头；第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔、第四螺纹孔的内端分别设置有其连通的水流通道，该水流通道延伸至方形凹槽的底部板。该模型可视化程度高，面板与填砂之间密封性好，能填制小渗透率的模型模拟低渗透油藏环境，可耐高压，并可方便与室内物理模拟注采设备相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于油藏流体渗流室内实验的用品，具体涉及一种用于提高原油采收率研究、渗流机理研究和三次采油效果评价的可视化平面填砂模型。
背景技术
目前我国大部分油田都进入了二次采油的高含水期，研究如何进一步提高原油采出率，实现资源充分利用非常有现实意义。
目前在研究提高采收率技术、渗流机理研究的物理模型主要有以下四种：（1）圆柱形天然岩心和人造圆柱形石英砂岩心物理模型，是目前物理模拟驱替普遍采用的一种，该模型虽然较好的保持了真实地层岩石的孔隙结构和矿物成分，但是该模型驱替过程不可视，也不能进行图像分析，不能快速直观地对实验过程及实验数据中出现的问题做出准确的判断；
（2）微观仿真透明模型，它是采用微刻蚀技术，在玻璃上刻蚀出各种毛细管网络或孔隙网络，该模型的驱替过程是可视化的，并且能够进行数据采集和图像分析，但是由于刻蚀技术的限制，所制作的模型的孔喉较大，而且其表面的物理化学性质与真实地层差别较大；
（3）真实岩心片可视化微观模型，一般采用有机玻璃夹持超薄的真实岩心片，该模型能较好的反应复杂的地层孔隙分布，但是可观察范围太小，不能够很好的反应出宏观的渗流规律；
（4）夹砂透明模型，一般在两片玻璃间夹砂或用胶粘剂将砂胶结，该模型具有一定的可视性，能够大范围的观察水驱过程的水流走向，以及渗流规律，可进行图像处理，但是其机械强度低，玻璃板与夹砂之间密封性差，容易造成水窜通道。
东北石油大学于2011年3月16日申请的专利号为ZL201120069208.0的“一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型”。该专利设及一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，它的注水口与出水口采用五点法方式粘接在面板的上表面。该发明的底板与面板之间有四条密封条首尾相连接围成与底板或面板形状相同的方框。采用该申请制成的微观透明空隙模型具有可视性，可与室内驱油管线相连接。
但上述模型在制作过程中，由于底板与面板之间采用密封条密封，因此模型能承受的压力较小，并且底板与面板直接与夹砂相接触，面板与夹砂之间的密封性很差，容易在其接触界面形成明显的水窜通道，并且上述模型由于采用的是密封条进行围砂，因此模型制作过程中所能得到的填砂渗透率较高，不能用来模拟低渗透油藏地质情况。
因此，如何既保持填砂与玻璃板之间的紧密接触，又要保证能够得到低渗透的填砂是制作平面填砂模型的最大难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，可得到低渗透的填砂，并保持面板与填砂之间的密封性能。
为此，本发明提供了一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，包括底板和设置在底板顶端的面板，所述底板的中心设置有容纳填充物的方形凹槽，方形凹槽的侧边上顺时针设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，侧边的对边上顺时针设置有第三螺纹孔和第四螺纹孔；
所述第一螺纹孔外接第一两通接头，第二螺纹孔外接第二两通接头，第三螺纹孔外接第三两通接头，第四螺纹孔外接第四两通接头；
所述第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔、第四螺纹孔的内端分别设置有其连通的水流通道，该水流通道延伸至方形凹槽的底部板。
所述第一螺纹孔和第三螺纹孔分别设置在方形凹槽侧边的端部和对边的端部，第二螺纹孔和第四螺纹孔分别设置在方形凹槽侧边的中点和对边的中点。
所述底板和面板之间粘结连接。
所述底板和面板均为方形板。
所述底板和面板之间通过硅橡胶连接。
所述的填充物为细石英砂和粗石英砂。
所述底板和面板均为亚克力板。
本发明的有益效果：该模型可视化程度高，面板与填砂之间密封性好，能填制渗透率小于10mD的模型模拟低渗透油藏环境，可耐高压，并可方便与室内物理模拟注采设备相连接。该平面填砂模型能用来模拟实际油藏地层条件下，注水井和出水井位置不同的情况、地层存在裂缝条件下的采收率情况、以及可以直观的观察整个注采过程中的油水变化情况。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是用于驱油实验的可视化平面填砂模型的结构示意图。
图2是面板的示意图。
附图标记说明：1、底板；2、方形凹槽；3、第一两通接头；4、第二两通接头；5、第三两通接头；6、第四两通接头；7、硅橡胶；8、面板；9、水流通道；10、第一螺纹孔；11、第二螺纹孔；12、第三螺纹孔；13、第四螺纹孔。
具体实施方式
以下将结合附图进行详细的说明，如图1和图2所示，本发明提供了一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，包括底板1和设置在底板1顶端的面板8，所述底板1的中心设置有容纳填充物的方形凹槽2，方形凹槽2的侧边上顺时针设置有第一螺纹孔10和第二螺纹孔11，侧边的对边上顺时针设置有第三螺纹孔12和第四螺纹孔13；所述第一螺纹孔10外接第一两通接头3，第二螺纹孔11外接第二两通接头4，第三螺纹孔12外接第三两通接头5，第四螺纹孔13外接第四两通接头6；所述第一螺纹孔10、第二螺纹孔11、第三螺纹孔12、第四螺纹孔13的内端分别设置有其连通的水流通道9，该水流通道9延伸至方形凹槽2的底部板。所述第一螺纹孔10和第三螺纹孔12分别设置在方形凹槽2侧边的端部和对边的端部，第二螺纹孔11和第四螺纹孔13分别设置在方形凹槽2侧边的中点和对边的中点。所述底板1和面板8之间粘结连接。所述底板1和面板8均为方形板。所述底板1和面板8之间通过硅橡胶7连接。所述的填充物为细石英砂和粗石英砂。所述底板1和面板8均为亚克力板。
实施例1
具体的，该用于驱油实验的可视化平面填砂模型，包括底板1和设置在底板1顶端的面板8，选取两块100mm×100mm×25mm的方形亚克力板分别作为底板1和面板8，底板1和面板8之间粘结连接并且通过木工夹夹持，为了解决平面填砂模型中，底板1与填砂表面密封性能不好的问题，在底板1的中心设置可容纳填充物的方形凹槽2，填充物为细石英砂和粗石英砂，方形凹槽2深度的深度为5mm，边长为50~80mm，并在方形凹槽2的侧边b面上顺时针设置有第一螺纹孔10和第二螺纹孔11，侧边的对边d面上顺时针设置有第三螺纹孔12和第四螺纹孔13，为了克服传统的平面填砂模型不能承受高压，且不易与室内注采设备相连接的缺点，在所述第一螺纹孔10外接第一两通接头3，第二螺纹孔11外接第二两通接头4，第三螺纹孔12外接第三两通接头5，第四螺纹孔13外接第四两通接头6，两通接头可根据所钻的螺纹孔在市面上选择与其相匹配的型号；
所述第一螺纹孔10、第二螺纹孔11、第三螺纹孔12、第四螺纹孔13的内端分别设置有其连通的水流通道9，该水流通道9延伸至方形凹槽2的底部板。
实施例2
在实施例1的基础上，进一步的，为了使底板1和面板8之间粘结更牢固，选择通过硅橡胶7将底板1和面板8粘结，第一螺纹孔10、第二螺纹孔11、第三螺纹孔12、第四螺纹孔13的具体位置是所述第二螺纹孔11和第四螺纹孔13相对设置，第一螺纹孔10和第三螺纹孔12分别设置在方形凹槽2侧边的端部和对边的端部，第二螺纹孔11和第四螺纹孔13分别设置在方形凹槽2侧边的中点和对边的中点；需要说明的是，底板1和面板8均为方形的亚克力板，且两者之间通过硅橡胶连接。
实施例3
在实施例1和实施例2的基础上，一种利用该用于驱油实验的可视化平面填砂模型的填砂方法，包括如下步骤：
a.选取两块100mm×100mm×25mm的方形亚克力板分别作为底板1和面板8；
b.在底板1的中心位置通过微加工技术制作出65mm×65mm×5mm的方形凹槽2；
c.在底板1的b面和d面，通过微加工技术钻孔攻丝（用钻头在实心材料体上加工出孔的方法称为钻孔；利用丝锥在圆柱孔内表面上加工出内螺纹的操作称为攻丝），加工出可分别与第一两通接头3、第二两通接头4、第三两通接头5、第四两通接头6紧密连接的第一螺纹孔10、第二螺纹孔11、第三螺纹孔12、第四螺纹孔13，再通过微加工技术在底板1上加工出水流通道9；
d.在面板8的表面涂抹2mm厚的6705硅橡胶7，并放置在水平台上固化5h以上；
e.选取第一两通接头3作为注水口，同时选取第三两通接头5作为出水口，封闭第二两通接头4和第四两通接头6；
f.用一定目数的细石英砂将方形凹槽2填满，并用力压实，将细石英砂的上层修饰平整，再用2mm厚的铁片在注水口和出水口之间掏出2mm~3mm宽的裂缝，并在裂缝中加入20~40目的粗石英砂来模拟地层中的裂缝；
g.将面板8上涂有6705硅橡胶7的一面朝向底板1挖有方形凹槽2的一面，并将其覆盖在石英砂上，用木工夹将底板1和面板8紧密夹持，以保持模型的密封性；
h.将该平面填砂模型沿底板1的c面放置于桌面，即b面和d面垂直于桌面，并将注水口与出水口与室内物理模拟注采设备相连接，进行模拟试验。
实施例4
在实施例1和实施例2的基础上，一种利用该用于驱油实验的可视化平面填砂模型的填砂方法，包括如下步骤：
a.选取两块100mm×100mm×25mm的方形亚克力板分别作为底板1和面板8；
b.在底板1的中心位置通过微加工技术制作出65mm×65mm×5mm的方形凹槽2；
c.在底板1的b面和d面，通过微加工技术钻孔攻丝（用钻头在实心材料体上加工出孔的方法称为钻孔；利用丝锥在圆柱孔内表面上加工出内螺纹的操作称为攻丝），加工出可分别与第一两通接头3、第二两通接头4、第三两通接头5、第四两通接头6紧密连接的第一螺纹孔10、第二螺纹孔11、第三螺纹孔12、第四螺纹孔13，再通过微加工技术在底板1上加工出水流通道9；
d.在面板8的表面涂抹2mm厚的6705硅橡胶7，并放置在水平台上固化5h以上；
e.选取第一两通接头3或者第二两通接头4作为注水口，同时选取第三两通接头5或者第四两通接头6作为出水口，未被选取的两通接头暂时封闭；
f.用一定目数的细石英砂将方形凹槽2填满，并用力压实，将细石英砂的上层修饰平整，再用2mm厚的铁片在注水口和出水口之间掏出2mm~3mm宽的裂缝，并在裂缝中加入20~40目的粗石英砂来模拟地层中的裂缝；
g.将面板8上涂有6705硅橡胶7的一面朝向底板1挖有方形凹槽2的一面，并将其覆盖在石英砂上，用木工夹将底板1和面板8紧密夹持，以保持模型的密封性；
h.将该平面填砂模型沿底板1的c面放置于桌面，即b面和d面垂直于桌面，并将注水口与出水口与室内物理模拟注采设备相连接，进行模拟试验。
实施例5
在实施例1和实施例2的基础上，一种利用该用于驱油实验的可视化平面填砂模型的填砂方法，包括如下步骤：
a.选取两块100mm×100mm×25mm的方形亚克力板分别作为底板1和面板8；
b.在底板1的中心位置通过微加工技术制作出65mm×65mm×5mm的方形凹槽2；
c.在底板1的b面和d面，通过微加工技术钻孔攻丝（用钻头在实心材料体上加工出孔的方法称为钻孔；利用丝锥在圆柱孔内表面上加工出内螺纹的操作称为攻丝），加工出可分别与第一两通接头3、第二两通接头4、第三两通接头5、第四两通接头6紧密连接的第一螺纹孔10、第二螺纹孔11、第三螺纹孔12、第四螺纹孔13，再通过微加工技术在底板1上加工出水流通道9；
d.在面板8的表面涂抹2mm厚的6705硅橡胶7，并放置在水平台上固化5h以上；
e.选取第二两通接头4作为注水口，同时选取第四两通接头6作为出水口，封闭第一两通接头3和第三两通接头5；
f.用一定目数的细石英砂将方形凹槽2填满，并用力压实，将细石英砂的上层修饰平整，再用2mm厚的铁片在注水口和出水口之间掏出2mm~3mm宽的裂缝，并在裂缝中加入20~40目的粗石英砂来模拟地层中的裂缝；
g.将面板8上涂有6705硅橡胶7的一面朝向底板1挖有方形凹槽2的一面，并将其覆盖在石英砂上，用木工夹将底板1和面板8紧密夹持，以保持模型的密封性；
h.将该平面填砂模型沿底板1的c面放置于桌面，即b面和d面垂直于桌面，并将注水口与出水口与室内物理模拟注采设备相连接，进行模拟试验。
本发明提供了一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，包括底板和设置在底板顶端的面板，底板的中心设置有容纳填充物的方形凹槽，方形凹槽的侧边上顺时针设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，侧边的对边上顺时针设置有第三螺纹孔和第四螺纹孔；第一螺纹孔外接第一两通接头，第二螺纹孔外接第二两通接头，第三螺纹孔外接第三两通接头，第四螺纹孔外接第四两通接头；第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔、第四螺纹孔的内端分别设置有其连通的水流通道，该水流通道延伸至方形凹槽的底部板。该模型可视化程度高，面板与填砂之间密封性好，能填制小渗透率的模型模拟低渗透油藏环境，可耐高压，并可方便与室内物理模拟注采设备相连接。该平面填砂模型能用来模拟实际油藏地层条件下，注水井和出水井位置不同的情况、地层存在裂缝条件下的采收率情况、以及可以直观的观察整个注采过程中的油水变化情况。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于驱油实验的可视化平面填砂模型，包括底板（1）和设置在底板（1）顶端的面板（8），其特征在于，所述底板（1）的中心设置有容纳填充物的方形凹槽（2），方形凹槽（2）的侧边上顺时针设置有第一螺纹孔（10）和第二螺纹孔（11），侧边的对边上顺时针设置有第三螺纹孔（12）和第四螺纹孔（13）；所述第一螺纹孔（10）外接第一两通接头（3），第二螺纹孔（11）外接第二两通接头（4），第三螺纹孔（12）外接第三两通接头（5），第四螺纹孔（13）外接第四两通接头（6）；所述第一螺纹孔（10）、第二螺纹孔（11）、第三螺纹孔（12）、第四螺纹孔（13）的内端分别设置有其连通的水流通道（9），该水流通道（9）延伸至方形凹槽（2）的底部板；第一螺纹孔（10）和第三螺纹孔（12）分别设置在方形凹槽（2）侧边的端部和对边的端部，第二螺纹孔（11）和第四螺纹孔（13）分别设置在方形凹槽（2）侧边的中点和对边的中点；底板（1）和面板（8）均为方形板，底板（1）和面板（8）之间通过硅橡胶（7）连接；所述的填充物为细石英砂和粗石英砂；所述底板（1）和面板（8）均为亚克力板。
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