CN217462141U - 一种真实岩心微观驱替模型 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种真实岩心微观驱替模型，包括驱替模型本体，所述驱替模型本体内设有空腔，所述空腔用于放置岩心薄片，所述空腔连通驱替入口和注胶口；所述注胶口与所述驱替入口不位于同侧；还包括与所述空腔的形状大小相对应的第一密封圈；所述第一密封圈用于套设在所述岩心薄片上并位于与所述驱替入口对应的位置处，用于阻挡从所述注胶口流入的密封胶流入到所述驱替入口处。通过本实用新型提供的驱替模型，可避免密封胶堵塞驱替入口、胶结岩心薄片的驱替端面，导致岩心薄片的损害，从而提升了本装置的实验的准确性，结构简单、经济实用。

Description

一种真实岩心微观驱替模型

技术领域

本申请涉及微观驱油实验领域，特别是涉及一种真实岩心微观驱替模型。

背景技术

微观驱油实验是用摄像头采集动态彩色图像并量化处理，精确地描述各种驱替相连续变化的运动轨迹和和驱替规律，及时、准确地计算模型内剩余油含量的驱油实验过程，使微观驱油实验分析由定性分析提高到定量分析。微观驱替模型是采用相似性原理，模拟实际地质状况下油气驱替过程的实验装置。该装置的主要作用是在模型饱和油后，进一步进行水驱、气驱、化学驱等微观驱替实验，在摄像头下观察各种驱替相的连续变化和渗流规律。

微观驱替模型经历了两个发展阶段，第一阶段是用照相、制版等技术构建仿真模型，将岩心铸体薄片上的孔隙结构经放大后刻蚀在平面玻璃上，经粘接、烧结等方法制成平面玻璃模型。虽然这种模型的孔隙结构与真实岩石的孔隙结构等比例相似，但比实际的孔隙度、渗透率大，也无法模拟真实岩心的润湿性，存在着较大的误差。第二阶段为真实岩心阶段，可构建出一种制造、操作简单，成本低的真实岩心微观驱替模型。而在当前技术中，第二代微观驱替模型，在具体实施过程中，又存在如下几点问题：

1、岩心与载玻片不能完全烧结，驱替时流体在岩心薄片与盖玻片之间的空隙间发生串流；2、注入胶液太多或压力太大时，会堵塞驱替入口、出口环隙，胶结岩石薄片的驱替端面，从而影响实验的准确性。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种真实岩心微观驱替模型，具有可低温制作，岩心受到外界环境影响小，模拟真心岩心的实验结果准确等优点。

本实用新型的技术方案是：

一种真实岩心微观驱替模型，包括驱替模型本体，所述驱替模型本体内设有空腔，所述空腔用于放置岩心薄片，所述空腔连通驱替入口和注胶口；所述注胶口与所述驱替入口不位于同侧；

还包括与所述空腔的形状大小相对应的第一密封圈；所述第一密封圈用于套设在所述岩心薄片上并位于与所述驱替入口对应的位置处，用于阻挡从所述注胶口流入的密封胶流入到所述驱替入口处。

可选地，所述注胶口连通有环氧树脂容器，所述环氧树脂容器中容纳有环氧树脂，所述环氧树脂通过所述注胶口流入到所述岩心薄片的周围，以填充所述岩心薄片与所述驱替模型本体之间的空隙。

可选地，所述空腔还连通驱替出口和出胶口，还包括第二密封圈，所述第二密封圈位于与所述驱替出口对应的位置处，用于阻挡从所述注胶口流入的密封胶流入到所述驱替出口处；

其中：

所述驱替出口用于流出从所述驱替入口流入的驱替液；

所述出胶口用于流出从所述注胶口流入的密封胶。

可选地，所述注胶口与所述驱替出口不位于同侧，所述出胶口与所述驱替入口和所述驱替出口不位于同侧。

可选地，所述驱替出口与所述驱替入口相对设置或相邻设置。

可选地，所述驱替模型本体由上至下依次包括第一盖玻片、载玻片和第二盖玻片，所述载玻片上下贯穿形成所述空腔，所述驱替入口、所述驱替出口、所述注胶口和所述出胶口，所述载玻片用于分别与所述第一盖玻片和所述第二盖玻片胶粘。

可选地，所述驱替入口、所述驱替出口、所述注胶口和所述出胶口均通过管线与外界连通。

可选地，密封圈为具有弹性的橡胶圈。

可选地，所述岩心薄片的表面均为光滑表面。

可选地，所述驱替入口、所述驱替出口、所述注胶口和所述出胶口均自所述空腔的一端延伸至所述载玻片的边缘。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请提供的一种真实岩心微观驱替模型，包括驱替模型本体，所述驱替模型本体内设有空腔，所述空腔用于放置岩心薄片，所述空腔连通驱替入口和注胶口；所述注胶口与所述驱替入口不位于同侧；还包括与所述空腔的形状大小相对应的第一密封圈；所述第一密封圈用于套设在所述岩心薄片上并位于与所述驱替入口对应的位置处，用于阻挡从所述注胶口流入的密封胶流入到所述驱替入口处。采用本申请的技术方案，岩心薄片位于空腔内，注胶口通入密封胶密封岩心薄片与驱替模型本体，避免驱替时驱替液从驱替模型本体中的缝隙通过，导致渗流情况产生误差；驱替入口通入驱替液，驱替方式可包括水驱、气驱或化学驱，驱替液通过岩心薄片时可直观观察到驱替模型本体内各种驱替相的渗流情况。本申请通过在驱替入口侧设置第一密封圈，当密封胶从注胶口流入密封驱替模型本体时，可避免密封胶堵塞驱替入口、胶结岩心薄片的驱替端面，导致岩心薄片的损害，从而提升了本装置的实验的准确性，结构简单、经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述微观驱替模型的整体俯视图；

图2是本实用新型所述不具有密封圈的微观驱替模型的侧视图；

图3是本实用新型实施例所述微观驱替模型的侧视图。

附图标记说明：

1、岩心薄片；2、载玻片；3、第一密封圈；4、第一盖玻片；5、第二盖玻片；6、注胶口；7、驱替入口；8、出胶口；9、驱替出口；10、管线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本实用新型微观驱替模型的整体俯视图，参照图1所示，本申请提出了一种真实岩心微观驱替模型，包括驱替模型本体，驱替模型本体内设有空腔，空腔用于放置岩心薄片1，空腔连通驱替入口7和注胶口6；注胶口6与驱替入口7不位于同侧；

还包括与空腔的形状大小相对应的第一密封圈3；第一密封圈3用于套设在岩心薄片1上并位于与驱替入口7对应的位置处，用于阻挡从注胶口6流入的密封胶流入到驱替入口7处。

微观驱替模型又可为可视化驱替模型，利用高倍显微镜结合可视模型，可以直接观察到各种驱替相的连续变化和渗流规律。本实用新型通过在驱替模型本体内放置岩心薄片1，岩心薄片1来源可为市购或制造。本实用新型将岩石经过切割，打磨成特定尺寸、形状的薄片，其中将厚度为1cm以下的岩石片作为岩心薄片1，打磨出的岩心薄片1即接近真实岩心的孔隙度、渗透率，毛细管压力及润湿性等，观察到驱替模型本体内的渗流规律为实际工况提供技术支持。

其中驱替入口7用于输入驱替液，注胶口6用于输入密封胶。驱替液可为水溶液、气体或含有化学剂的溶液，由于水溶液来源广泛，成本低，研究渗流规律代表性强，本实用新型选择驱替入口7输入水溶液。密封胶可为对环境无害、耐高温、具有流动性的液态环氧树脂胶，其可在设定温度下固化，从而实现密封、胶粘等作用。优选地，本实用新型可选择环氧树脂胶作为密封胶，配制方法为E-51(618)型环氧树脂、501稀释剂、三乙醇胺按照100:18:12的比例(质量比)，在恒温下搅拌，充分溶解稀释混合而成，可保证密封的严密性。

基于此，为了进一步地提高观察到的渗流规律的准确性，在驱替入口7侧设置第一密封圈3，当密封胶从注胶口6流入密封驱替模型本体时，可避免密封胶堵塞驱替入口7、胶结岩心薄片1的驱替端面，导致岩心薄片1的损害，从而提升了本装置的实验的准确性。注胶口6与驱替入口7不在同侧的设置，第一密封圈3发挥作用时，不会影响密封胶的输入。

参照图2所示，图2示出了本实用新型的不具有密封圈的微观驱替模型的侧视图。如图2所示。其中，第一密封圈3的形状大小与空腔的形状大小相契合，也就是说第一密封圈3的外周缘恰好抵住空腔的内壁面，第一密封圈3的内周缘与岩心薄片1的周面紧贴，当密封胶在驱替模型本体内流动密封躯体模型本体内的所有缝隙时，由于第一密封圈3单独将驱替入口7隔离开，从而避免了密封胶堵塞驱替入口7。在此实施例更优选地设置方式中，第一密封圈3与驱替入口7的距离不大于1mm，可以实现密封胶最大程度地密封驱替模型本体内的所有缝隙。理应理解的是，所有缝隙通常为岩心薄片1与空腔的缝隙、注胶口6与驱替入口7与驱替模型本体的缝隙。

相关技术中的驱替模型还存在岩心与玻璃烧结需要加温到580℃，高温会使岩心中粘土矿物发生不可逆转的变化，类似烧制陶器工艺，使岩心的敏感性、润湿性发生变化的缺陷。在另外一个实施例中，通过注胶口6连通有环氧树脂容器，环氧树脂容器中容纳有环氧树脂，环氧树脂通过注胶口6流入到岩心薄片1的周围，以填充岩心薄片1与驱替模型本体之间的空隙。环氧树脂具有流动性好、容易渗透进驱替模型本体的间隙中，可常温或中温固化，固化速度适中，且固化后无气泡、表面平整、有光泽、硬度高的特点。本实用新型选择环氧树脂作为密封胶，使驱替模型制备在低温(≤80℃)下进行，不会发生高温烧结引起岩心粘土的变化。

作为本实施例的改进，空腔还连通驱替出口9和出胶口8，还包括第二密封圈，第二密封圈位于与驱替出口9对应的位置处，用于阻挡从注胶口6流入的密封胶流入到驱替出口9处；其中：驱替出口9用于流出从驱替入口7流入的驱替液；出胶口8用于流出从注胶口6流入的密封胶。

为了保证驱替模型本体的密封效果，通常需要输入过量的密封胶；为了保证驱替模型实验结果的准确性，通常需要输入过量的驱替液。当只设置驱替入口7和注胶口6时，过量的密封胶和驱替液产生回流会从输入口流出，难免会影响实验结果的准确性，通过设置驱替出口9，从驱替入口7流入的替液流经岩心薄片1后从驱替出口9流出，观察到驱替出口9流出驱替液几秒后即可停止输入驱替后；通过设置出胶口8，从注胶口6流入的密封胶流经驱替模型本体内的缝隙后从出胶口8流出，观察到出胶口8流出密封胶几秒后即可停止输入密封胶。

相应地，为了进一步地提高观察到的渗流规律的准确性，在驱替出口9侧设置第二密封圈，当密封胶从注胶口6流入密封驱替模型本体时，可避免密封胶堵塞驱替出口9、胶结岩心薄片1的驱替端面，导致岩心薄片1的损害，从而提升了本装置的实验的准确性。其中，第二密封圈与第一密封圈3设置相同，当密封胶在驱替模型本体内流动密封躯体模型本体内的所有缝隙时，由于第二密封圈单独将驱替出口9隔离开，从而避免了密封胶堵塞驱替出口9。所有缝隙为岩心薄片1与空腔的缝隙、注胶口6与驱替入口7与驱替模型本体的缝隙，出胶口8与驱替出口9与驱替模型本体的缝隙。优选地，密封圈均为具有弹性的橡胶圈，在可替代的方式中，还可为具有弹性的硅胶圈、塑胶。更优选地，选用低成本的丁氰橡胶圈。丁氰橡胶圈的弹性系数可实现第一密封圈3和第二密封圈与岩心薄片1和空腔的紧密连接，使本装置的制备工艺、操作流程简单，用户使用度良好。

进一步地，再次参照图1所示，注胶口6与驱替出口9不位于同侧，出胶口8与驱替入口7和驱替出口9不位于同侧。可以理解的是，注胶口6与驱替入口7和驱替出口9不位于同侧，出胶口8与驱替入口7和驱替出口9不位于同侧，当密封胶从注胶口6流入密封驱替模型本体时，可避免密封胶堵塞驱替入口7和驱替出口9，胶结岩心薄片1的驱替端面，导致岩心薄片1的损害。而当驱替入口7或驱替出口9与任意的密封胶流经口位于同一侧时，则不能实现本装置的目的。

更进一步地，驱替出口9与驱替入口7相对设置或相邻设置。具体地，本实用新型的驱替模型本体为块状体，当驱替出口9与驱替入口7相对设置时位于驱替模型本体的两侧，注胶口6和出胶口8则相对设置位于驱替模型本体的另外两侧。如图1所示，位于相对的两侧为驱替出口9与驱替入口7分别位于驱替模型本体前后两侧或者左右两侧。同理，或均为相邻，位于相邻的两侧为驱替出口9与驱替入口7分别位于驱替模型本体的前侧与左/右侧、或后侧与左/右两侧。

参照图3所示，图3示出了本实用新型微观驱替模型的侧视图。在另外一个实施例中，驱替模型本体由上至下依次包括第一盖玻片4、载玻片2和第二盖玻片5，载玻片2上下贯穿形成空腔，驱替入口7、驱替出口9、注胶口6和出胶口8，载玻片2用于分别与第一盖玻片4和第二盖玻片5胶粘。第一盖玻片4、第二盖玻片5和载玻片2的尺寸均为40mm*40mm*3mm的长方体玻璃，将载玻片2切割成中部为长方体空腔，空腔的四侧连通驱替入口7、驱替出口9、注胶口6和出胶口8形成四个槽孔的形状，空腔的尺寸为20mm*20mm*3mm，四个槽孔的尺寸为10mm*2mm*3mm。适应空腔的尺寸，岩心薄片1切割打磨成长宽为20mm*20mm，高度≤2mm的薄片。

可选地，岩心薄片1的表面均为光滑表面。具有光滑表面的岩心薄片1，通过显微镜观察到的渗流规律清楚，是保证实验结果准确性的关键性因素。

载玻片2被切割后，通过502胶水胶粘在第一盖玻片4上，其中第一盖玻片4为下盖玻片，再将岩心薄片1的两端套设第一橡胶圈和第二橡胶圈放置于空腔中，后将第二盖玻片5通过502胶水胶粘在载玻片2的上方，形成驱替模型本体的壳体。最后用夹子将三个玻璃片夹紧，保证第一密封圈3和第二密封圈在弹性范围内与第一盖玻片4和第二盖玻片5充分干燥。待502胶彻底干燥后，即可认为壳体制备完成，去掉夹子。

壳体制备完成后，驱替入口7、驱替出口9、注胶口6和出胶口8均通过管线10与外界连通。管线10用于向驱替入口7和驱替出口9输入驱替液，向注胶口6和出胶口8输入密封胶。应当理解的是，管线10的一端连接对应的存储罐，另一端管线10延伸至对应口的输入端。在此实施方式中，驱替入口7、驱替出口9、注胶口6和出胶口8均自空腔的一端延伸至载玻片2的边缘。工作人员只需将管线10的另一端轻插入对应口即可。管线10的尺寸与对应口相契合，保证驱替模型本体内的所有缝隙均能密封。

在本实用新型通过注入密封胶前，先将制备好的壳体把模型放到真空饱和装置中，抽真空2小时，饱和水后继续抽真空2小时，确保岩心中空气排出，并被水充分饱和。

饱和水后的壳体立刻通过管线10向注胶口6注入环氧树脂胶，并从出胶口8排出环氧树脂胶，等环氧树脂充分填充端面及岩心与载玻片2空隙后，封闭入口、出口端。按照环氧树脂胶操作规程，在80℃烘箱里静置12小时，待环氧树脂凝固后，模型制作完成。水饱和岩心后注入环氧树脂，岩心孔隙被水充满，胶水难以进入岩心，避免了胶结岩心端面。

本装置通过密封圈将空腔分割开来，可以对注胶胶结部分单独注胶，既保证密封的严密性，又避免了注胶时对驱替部分岩心薄片1端面的损害，可以提高实验的准确性，结构简单、经济实用。

应当理解地，本申请说明书尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种真实岩心微观驱替模型，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，包括驱替模型本体，所述驱替模型本体内设有空腔，所述空腔用于放置岩心薄片，所述空腔连通驱替入口和注胶口；所述注胶口与所述驱替入口不位于同侧；

还包括与所述空腔的形状大小相对应的第一密封圈；所述第一密封圈用于套设在所述岩心薄片上并位于与所述驱替入口对应的位置处，用于阻挡从所述注胶口流入的密封胶流入到所述驱替入口处。

2.根据权利要求1所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述注胶口连通有环氧树脂容器，所述环氧树脂容器中容纳有环氧树脂，所述环氧树脂通过所述注胶口流入到所述岩心薄片的周围，以填充所述岩心薄片与所述驱替模型本体之间的空隙。

3.根据权利要求1所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述空腔还连通驱替出口和出胶口，还包括第二密封圈，所述第二密封圈位于与所述驱替出口对应的位置处，用于阻挡从所述注胶口流入的密封胶流入到所述驱替出口处；

其中：

所述驱替出口用于流出从所述驱替入口流入的驱替液；

所述出胶口用于流出从所述注胶口流入的密封胶。

4.根据权利要求3所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述注胶口与所述驱替出口不位于同侧，所述出胶口与所述驱替入口和所述驱替出口不位于同侧。

5.根据权利要求4所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述驱替出口与所述驱替入口相对设置或相邻设置。

6.根据权利要求3所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述驱替模型本体由上至下依次包括第一盖玻片、载玻片和第二盖玻片，所述载玻片上下贯穿形成所述空腔，所述驱替入口、所述驱替出口、所述注胶口和所述出胶口，所述载玻片用于分别与所述第一盖玻片和所述第二盖玻片胶粘。

7.根据权利要求3所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述驱替入口、所述驱替出口、所述注胶口和所述出胶口均通过管线与外界连通。

8.根据权利要求1所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，密封圈为具有弹性的橡胶圈。

9.根据权利要求1所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述岩心薄片的表面均为光滑表面。

10.根据权利要求6所述的一种真实岩心微观驱替模型，其特征在于，所述驱替入口、所述驱替出口、所述注胶口和所述出胶口均自所述空腔的一端延伸至所述载玻片的边缘。

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