CN202832443U - 一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其呈正方形，由两正方形玻璃片的各边缘相对粘合固定而成，两玻璃片之间形成一周缘密封区及一中心工作区，且两者之间的四角上分别设有一驱替管线，各相对角上的驱替管线分别沿玻璃片的对角线的方向两两相对延伸设置，且各驱替管线的外端凸伸出周缘密封区，而内端则与工作区相连通；中心工作区上设有一高渗透区及两低渗透区，高渗透区沿其中一对角线的方向设置，其两端对应与位于其中一相对角上的两驱替管线相接触，而两低渗透区位于高渗透区的两侧，并与另一相对角上的两驱替管线对应相接触；高渗透区及低渗透区分别填充有石英砂，高渗透区的石英砂的粒径为40-60目，低渗透区的石英砂的粒径为80-120目。

Description

一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片

技术领域

本实用新型涉及一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，尤其是一种应用于模拟非均质油藏进行泡沫驱替实验的玻璃试片。

背景技术

近年来，在提高石油采收率的研究中，泡沫驱以其独特的渗流和驱油性能越来越受到人们的重视，泡沫体系既能降低油水界面张力，提高驱油效率，又能降低水油流度比，提高波及效率。然而，泡沫驱油在油田开发过程中的现场应用已为人们所熟知，而对其驱油机理知之甚少。

目前，业界开始对泡沫在孔隙介质中的流动特性及流变性进行研究，但是，由于现有驱油模拟都是利用泡沫对岩心进行驱替，来模拟非均质地层的泡沫驱油，能较好的评价泡沫的驱油效果，但岩心不具有可视化的功能，不能直观的对泡沫微观驱油机理进行研究。

有鉴于上述公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其利用玻璃试片进行驱油实验，利用玻璃的透光性，探索泡沫微观驱油机理，以克服现有技术的缺陷。

为此，本实用新型提出一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其呈正方形，由两正方形玻璃片的各边缘相对粘合固定而成，两所述玻璃片之间形成一周缘密封区及一中心工作区，且两者之间的四角上分别设有一驱替管线，各相对角上的所述驱替管线分别沿所述玻璃片的对角线的方向两两相对延伸设置，且各所述驱替管线的外端凸伸出所述周缘密封区，而内端则与所述工作区相连通；

其中，所述中心工作区上设有一高渗透区及两低渗透区，所述高渗透区沿其中一所述对角线的方向设置，其两端对应与位于其中一所述相对角上的两所述驱替管线相接触，而两所述低渗透区位于所述高渗透区的两侧，并与另一所述相对角上的两所述驱替管线对应相接触，其中，所述高渗透区及低渗透区分别填充有石英砂，所述石英砂对应覆盖胶合于两所述玻璃片的表面，且所述高渗透区的石英砂的粒径为40-60目，所述低渗透区的石英砂的粒径为80-120目。

如上所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其中，两所述玻璃片的周缘通过透明玻璃胶粘合固定，并形成所述周缘密封区。

如上所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其中，两所述玻璃片之间的四角上对应各所述驱替管线分别设有一凹槽，各所述驱替管线的内端对应嵌设于各所述凹槽处，并通过透明玻璃胶粘合固定。

如上所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其中，所述驱替管线为铁管线。

如上所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其中，所述玻璃片为边长介于10～15cm之间的正方形玻璃片，其厚度为1～1.5cm。

本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其利用玻璃试片进行驱油实验，利用玻璃的透光性，能直观的对泡沫微观驱油机理进行研究，有助于通过研究泡沫驱以提高石油采收率。

本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，利用在不同区域填上不同目数的石英砂制作渗透率差异大的高渗透石英砂区域及低渗透石英砂区域，能很好的模拟非均质油藏，以便于研究泡沫驱提高采收率的机理。

附图说明

图1为本实用新型的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片的组成结构图。

图2为沿图1中A-A线的剖视图。

主要元件标号说明：

10-玻璃试片，1、2-玻璃片，12-凹槽，3-周缘密封区，4-中心工作区，

41-高渗透区，42、43-低渗透区，5-驱替管线，

51-外端，52-内端。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式：

图1为本实用新型的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片的组成结构图。图2为沿图1中A-A线的剖视图。

参见图1，本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片10，其呈正方形，由两正方形玻璃片1、2的各边缘相对粘合固定而成，两所述玻璃片1、2之间形成一周缘密封区3及一中心工作区4，且两者之间的四角上分别设有一驱替管线5，各相对角上的所述驱替管线5分别沿所述玻璃片的对角线的方向呈两两相对延伸设置，且各所述驱替管线5的外端51凸伸出所述周缘密封区3，而内端52则与所述工作区4相连通；

其中，所述中心区工作4上设有一高渗透区41及两低渗透区42、43，所述高渗透区41沿其中一所述对角线的方向设置，其两端对应与位于其中一所述相对角上的两所述驱替管线5相接触，而两所述低渗透区42、43位于所述高渗透区41的两侧，并与另一所述相对角上的两所述驱替管线5对应相接触，其中，所述高渗透区41及低渗透区42、42分别填充有石英砂，所述石英砂对应覆盖胶合于两所述玻璃片的表面，即，所述石英砂对应覆盖胶合于两所述玻璃片1、2上位于所述高渗透区41及低渗透区42、43处的表面，且所述高渗区的石英砂的粒径为40-60目，所述低渗透区的石英砂的粒径为80-120目。其中，如图所示，所述中心工作区优选为一正方形，且高渗透区沿其中一对角线的方向设置，并将该中心工作区分隔为两部分，以作为两低渗区。

进一步地，两所述玻璃片1、2的周缘通过透明玻璃胶粘合固定，并形成所述周缘密封区3。

另外，请一并参见图2，两所述玻璃片1、2之间的四角上对应各所述驱替管线5分别设有一凹槽12，各所述驱替管线5的内端51对应嵌设于各所述凹槽12处，并通过透明玻璃胶粘合固定，其中，优选所述驱替管线5为铁管线。

在上述各可行的实施方式中，所述玻璃片为边长介于10～15cm之间的正方形的玻璃片，其厚度为1～1.5cm。

本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，在具体实施中，将本实用新型的玻璃试片放置在显微镜载物台上，并将其四角上的驱替管线分别通过注液线路连接至一注液泵，以通过注液泵控制注液，该注液泵由微处理器控制，具有恒定压力，并可显示数据，能按需要值精确控制注入速度及注入量。具体实验过程如下：

(1)注入地层水：关闭与高渗透区相连接的两个驱替管线(此处简称第一、第二驱替管线)，以与其中一个低渗透区相接的第三驱替管线作为入口，并将与另一个低渗透区相接的第四驱替管线作为出口，以流速为每分钟10微升的流速向玻璃试片中注入地层水，直到整个玻璃试片完全充满地层水；

(2)注入模拟油：继续关闭第一、第二驱替管线，而向前述作为入口的第三驱替管线注入染色煤油，并使染色煤油从前述作为出口的第四驱替管线排出，其中，注入时，染色煤油的流速为每分钟10微升，直至第四驱替管线上排出的全是油为止，再将玻璃试片在55℃下恒温放置24小时；

(3)一次水驱：关闭前述的第三、第四驱替管线，将与高渗透区一端相接的第一驱替管线入口，而与高渗透区的另一端相接的第二驱替管线为出口，以每分钟20微升的流速，向高渗透区注水，由于高渗透区石英砂的粒径较大，则其形成的孔道多、连通性好，使高渗透区的孔道中的模拟油很快被驱走，形成水流通道，直至第二驱替管线只出水不出油，其中，在该水驱过程中，拍摄该阶段中各个时间段的水驱情况；

(4)泡沫驱：通过与高渗透区相通的第一、第二驱替管线，向玻璃试片中注入泡沫段塞，由于本实用新型为透明结构的玻璃试片，因此，能直观的观察泡沫微观驱油过程，另外，在该阶段中的不同时期，还可拍摄的玻璃试片的照片，并通过对比照片分析泡沫和油的流动过程和流动规律，以进一步分析泡沫在模型中提高采收率的机理。其中，在泡沫驱的过程中，泡沫首先进入流动阻力较小的高渗透区的孔道，不同大小的泡沫占据了孔道后，产生一定的封堵作用，使泡沫越来越多地流入低渗透区的小孔道，最大限度地提高了驱替液的波及系数。

本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，利用在不同区域填上不同目数的石英砂制作渗透率差异大的高渗透区及低渗透区，能很好的模拟非均质油藏，以研究泡沫驱提高采收率的机理。

本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，通过将玻璃试片的各驱替管线和注液泵连接，实验时将玻璃试片放置在显微镜载物台的载物台上，以利用玻璃试片模拟非均质油藏进行泡沫驱油实验，另外，在泡沫驱油过程中，由于本实用新型的玻璃试片为透明结构，能直观的对泡沫微观驱油机理进行研究，因此，可通过拍摄玻璃试片在不同时期的照片，以分析泡沫驱油提高采收率的机理。

此外，本实用新型提出的一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其结构简单，可在实验室中采用以下方式制作：

(1)腐蚀玻璃平板

根据实验需要，用玻璃刀割两块大小一致的正方形玻璃片，其中边长为10～15cm，厚度为1～1.5cm，之后，在两玻璃片上描出要填砂的区域(即中心工作区)，边缘留出足够的粘胶范围；

将蜡烛融化迅速滴到一块玻璃片的四个角上。蜡滴凝固之前，在四角上划出凹槽的形状，用以放置驱替管线；在蜡滴的凹槽形状上，分别滴入适量的氢氟酸，直至腐蚀出达到需要的长度和深度的凹槽，各凹槽与填砂的区域相连，其中，凹槽深度大约为0.2cm。

(2)在玻璃片上粘石英砂

将两玻璃片上画出的填砂区域分为高渗透区和低渗渗区，并使高渗透区沿其中一对角方向设置，低渗透区围设在高渗透区的两侧，并保证两块玻璃片的填砂区域对齐吻合，随后，在两玻璃片上的填砂范围内分别涂一层透明玻璃胶，涂胶后刮平，然后分别在高渗透区和低渗渗区覆盖胶合相应粒径的石英砂，以模拟低渗透裂缝性油藏，便于观察泡沫驱油过程，其中，高渗透区的石英砂粒径：40-60目，低渗透区的石英砂粒径：80-120目；

其中，在两种砂粒分别撒在对应的区域时，因高渗透区的粗砂粒的粒径比较大，为保持高、低渗透区具有相同的厚度，可以仅撒在一块玻璃片上的高渗透区，在两玻璃片上的低渗透区都撒细砂，撒完后轻轻按压，然后将两玻璃片倒置，使多余的砂子脱落。

(3)放置驱替管线并粘合两块玻璃片

把准备好的驱替管线放在其中一玻璃片腐蚀的凹槽内，用玻璃胶初步固定，在填砂区域周围涂上一层透明玻璃胶，并使玻璃胶厚度均匀，与填砂区域的厚度保持一致；把另一块只粘有细砂的玻璃片覆盖其上，保持各个区域范围要相互吻合，压紧压实，以形成本实用新型的玻璃试片。

(4)加固玻璃试片四周

待透明玻璃胶凝固后，清理玻璃试片四边多余的玻璃胶和砂粒等杂物，另外，还可在玻璃试片四边、各驱替管线与玻璃试片的交结处涂上一层改性丙烯酸酯胶粘剂，防止实验中压力过大而被挤漏，并更好的固定驱替管线。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其特征在于，所述用于模拟泡沫驱油的玻璃试片呈正方形，其由两正方形玻璃片的各边缘相对粘合固定而成，两所述玻璃片之间形成一周缘密封区及一中心工作区，且两者之间的四角上分别设有一驱替管线，各相对角上的所述驱替管线分别沿所述玻璃片的对角线的方向两两相对延伸设置，且各所述驱替管线的外端凸伸出所述周缘密封区，而内端则与所述工作区相连通；

其中，所述中心工作区上设有一高渗透区及两低渗透区，所述高渗透区沿其中一所述对角线的方向设置，其两端对应与位于其中一所述相对角上的两所述驱替管线相接触，而两所述低渗透区位于所述高渗透区的两侧，并与另一所述相对角上的两所述驱替管线对应相接触，其中，所述高渗透区及低渗透区分别填充有石英砂，所述石英砂对应覆盖胶合于两所述玻璃片的表面，且所述高渗透区的石英砂的粒径为40-60目，所述低渗透区的石英砂的粒径为80-120目。

2.如权利要求1所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其特征在于，两所述玻璃片的周缘通过透明玻璃胶粘合固定，并形成所述周缘密封区。

3.如权利要求1所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其特征在于，两所述玻璃片之间的四角上对应各所述驱替管线分别设有一凹槽，各所述驱替管线的内端对应嵌设于各所述凹槽处，并通过透明玻璃胶粘合固定。

4.如权利要求3所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其特征在于，所述驱替管线为铁管线。

5.如权利要求1至4任一项所述的用于模拟泡沫驱油的玻璃试片，其特征在于，所述玻璃片为边长介于10～15cm之间的正方形玻璃片，其厚度为1～1.5cm。

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