一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，包括底板和設(shè)置在底板頂端的面板，底板的中心設(shè)置有容納填充物的方形凹槽，方形凹槽的側(cè)邊上順時(shí)針設(shè)置有第一螺紋孔和第二螺紋孔，側(cè)邊的對(duì)邊上順時(shí)針設(shè)置有第三螺紋孔和第四螺紋孔；第一螺紋孔外接第一兩通接頭，第二螺紋孔外接第二兩通接頭，第三螺紋孔外接第三兩通接頭，第四螺紋孔外接第四兩通接頭；第一螺紋孔、第二螺紋孔、第三螺紋孔、第四螺紋孔的內(nèi)端分別設(shè)置有其連通的水流通道，該水流通道延伸至方形凹槽的底部板。該模型可視化程度高，面板與填砂之間密封性好，能填制小滲透率的模型模擬低滲透油藏環(huán)境，可耐高壓，并可方便與室內(nèi)物理模擬注采設(shè)備相連接。
【專利說明】一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于油藏流體滲流室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的用品，具體涉及一種用于提高原油采收率研究、滲流機(jī)理研究和三次采油效果評(píng)價(jià)的可視化平面填砂模型。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國大部分油田都進(jìn)入了二次采油的高含水期，研究如何進(jìn)一步提高原油采出率，實(shí)現(xiàn)資源充分利用非常有現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前在研究提高采收率技術(shù)、滲流機(jī)理研究的物理模型主要有以下四種:(1)圓柱形天然巖心和人造圓柱形石英砂巖心物理模型，是目前物理模擬驅(qū)替普遍采用的一種，該模型雖然較好的保持了真實(shí)地層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和礦物成分，但是該模型驅(qū)替過程不可視，也不能進(jìn)行圖像分析，不能快速直觀地對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題做出準(zhǔn)確的判斷；
(2)微觀仿真透明模型，它是采用微刻蝕技術(shù)，在玻璃上刻蝕出各種毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)或孔隙網(wǎng)絡(luò)，該模型的驅(qū)替過程是可視化的，并且能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖像分析，但是由于刻蝕技術(shù)的限制，所制作的模型的孔喉較大，而且其表面的物理化學(xué)性質(zhì)與真實(shí)地層差別較大；
(3)真實(shí)巖心片可視化微觀模型，一般采用有機(jī)玻璃夾持超薄的真實(shí)巖心片，該模型能較好的反應(yīng)復(fù)雜的地層孔隙分布，但是可觀察范圍太小，不能夠很好的反應(yīng)出宏觀的滲流規(guī)律；
(4)夾砂透明模型，一般在兩片玻璃間夾砂或用膠粘劑將砂膠結(jié)，該模型具有一定的可視性，能夠大范圍的觀察水驅(qū)過程的水流走向，以及滲流規(guī)律，可進(jìn)行圖像處理，但是其機(jī)械強(qiáng)度低，玻璃板與夾砂之間密封性差，容易造成水竄通道。
[0004]東北石油大學(xué)于2011年3月16日申請(qǐng)的專利號(hào)為ZL201120069208.0的“一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型”。該專利設(shè)及一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，它的注水口與出水口采用五點(diǎn)法方式粘接在面板的上表面。該發(fā)明的底板與面板之間有四條密封條首尾相連接圍成與底板或面板形狀相同的方框。采用該申請(qǐng)制成的微觀透明空隙模型具有可視性，可與室內(nèi)驅(qū)油管線相連接。
[0005]但上述模型在制作過程中，由于底板與面板之間采用密封條密封，因此模型能承受的壓力較小，并且底板與面板直接與夾砂相接觸，面板與夾砂之間的密封性很差，容易在其接觸界面形成明顯的水竄通道，并且上述模型由于采用的是密封條進(jìn)行圍砂，因此模型制作過程中所能得到的填砂滲透率較高，不能用來模擬低滲透油藏地質(zhì)情況。
[0006]因此，如何既保持填砂與玻璃板之間的緊密接觸，又要保證能夠得到低滲透的填砂是制作平面填砂模型的最大難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，可得到低滲透的填砂，并保持面板與填砂之間的密封性能。
[0008]為此，本發(fā)明提供了一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，包括底板和設(shè)置在底板頂端的面板，所述底板的中心設(shè)置有容納填充物的方形凹槽，方形凹槽的側(cè)邊上順時(shí)針設(shè)置有第一螺紋孔和第二螺紋孔，側(cè)邊的對(duì)邊上順時(shí)針設(shè)置有第三螺紋孔和第四螺紋孔；
所述第一螺紋孔外接第一兩通接頭，第二螺紋孔外接第二兩通接頭，第三螺紋孔外接第三兩通接頭，第四螺紋孔外接第四兩通接頭；
所述第一螺紋孔、第二螺紋孔、第三螺紋孔、第四螺紋孔的內(nèi)端分別設(shè)置有其連通的水流通道，該水流通道延伸至方形凹槽的底部板。
[0009]所述第一螺紋孔和第三螺紋孔分別設(shè)置在方形凹槽側(cè)邊的端部和對(duì)邊的端部，第二螺紋孔和第四螺紋孔分別設(shè)置在方形凹槽側(cè)邊的中點(diǎn)和對(duì)邊的中點(diǎn)。
[0010]所述底板和面板之間粘結(jié)連接。
[0011]所述底板和面板均為方形板。
[0012]所述底板和面板之間通過硅橡膠連接。
[0013]所述的填充物為細(xì)石英砂和粗石英砂。
[0014]所述底板和面板均為亞克力板。
[0015]本發(fā)明的有益效果:該模型可視化程度高，面板與填砂之間密封性好，能填制滲透率小于1mD的模型模擬低滲透油藏環(huán)境，可耐高壓，并可方便與室內(nèi)物理模擬注采設(shè)備相連接。該平面填砂模型能用來模擬實(shí)際油藏地層條件下，注水井和出水井位置不同的情況、地層存在裂縫條件下的采收率情況、以及可以直觀的觀察整個(gè)注采過程中的油水變化情況。
[0016]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是面板的示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1、底板；2、方形凹槽；3、第一兩通接頭；4、第二兩通接頭；5、第三兩通接頭；6、第四兩通接頭；7、硅橡膠；8、面板；9、水流通道；10、第一螺紋孔；11、第二螺紋孔；12、第三螺紋孔；13、第四螺紋孔。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明，如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，包括底板I和設(shè)置在底板I頂端的面板8，所述底板I的中心設(shè)置有容納填充物的方形凹槽2，方形凹槽2的側(cè)邊上順時(shí)針設(shè)置有第一螺紋孔10和第二螺紋孔11，側(cè)邊的對(duì)邊上順時(shí)針設(shè)置有第三螺紋孔12和第四螺紋孔13 ;所述第一螺紋孔10外接第一兩通接頭3，第二螺紋孔11外接第二兩通接頭4，第三螺紋孔12外接第三兩通接頭5，第四螺紋孔13外接第四兩通接頭6 ;所述第一螺紋孔10、第二螺紋孔11、第三螺紋孔12、第四螺紋孔13的內(nèi)端分別設(shè)置有其連通的水流通道9，該水流通道9延伸至方形凹槽2的底部板。所述第一螺紋孔10和第三螺紋孔12分別設(shè)置在方形凹槽2側(cè)邊的端部和對(duì)邊的端部，第二螺紋孔11和第四螺紋孔13分別設(shè)置在方形凹槽2側(cè)邊的中點(diǎn)和對(duì)邊的中點(diǎn)。所述底板I和面板8之間粘結(jié)連接。所述底板I和面板8均為方形板。所述底板I和面板8之間通過硅橡膠7連接。所述的填充物為細(xì)石英砂和粗石英砂。所述底板I和面板8均為亞克力板。
[0021]實(shí)施例1
具體的，該用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，包括底板I和設(shè)置在底板I頂端的面板8,選取兩塊10mmX 10mmX 25mm的方形亞克力板分別作為底板I和面板8,底板I和面板8之間粘結(jié)連接并且通過木工夾夾持，為了解決平面填砂模型中，底板I與填砂表面密封性能不好的問題，在底板I的中心設(shè)置可容納填充物的方形凹槽2，填充物為細(xì)石英砂和粗石英砂，方形凹槽2深度的深度為5mm，邊長(zhǎng)為5(T80mm，并在方形凹槽2的側(cè)邊b面上順時(shí)針設(shè)置有第一螺紋孔10和第二螺紋孔11，側(cè)邊的對(duì)邊d面上順時(shí)針設(shè)置有第三螺紋孔12和第四螺紋孔13，為了克服傳統(tǒng)的平面填砂模型不能承受高壓，且不易與室內(nèi)注采設(shè)備相連接的缺點(diǎn)，在所述第一螺紋孔10外接第一兩通接頭3，第二螺紋孔11外接第二兩通接頭4，第三螺紋孔12外接第三兩通接頭5，第四螺紋孔13外接第四兩通接頭6，兩通接頭可根據(jù)所鉆的螺紋孔在市面上選擇與其相匹配的型號(hào)；
所述第一螺紋孔10、第二螺紋孔11、第三螺紋孔12、第四螺紋孔13的內(nèi)端分別設(shè)置有其連通的水流通道9，該水流通道9延伸至方形凹槽2的底部板。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，為了使底板I和面板8之間粘結(jié)更牢固，選擇通過硅橡膠7將底板I和面板8粘結(jié)，第一螺紋孔10、第二螺紋孔11、第三螺紋孔12、第四螺紋孔13的具體位置是所述第二螺紋孔11和第四螺紋孔13相對(duì)設(shè)置，第一螺紋孔10和第三螺紋孔12分別設(shè)置在方形凹槽2側(cè)邊的端部和對(duì)邊的端部，第二螺紋孔11和第四螺紋孔13分別設(shè)置在方形凹槽2側(cè)邊的中點(diǎn)和對(duì)邊的中點(diǎn)；需要說明的是，底板I和面板8均為方形的亞克力板，且兩者之間通過硅橡膠連接。
[0022]實(shí)施例3
在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，一種利用該用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型的填砂方法，包括如下步驟:
a.選取兩塊10mmX10mmX 25mm的方形亞克力板分別作為底板I和面板8 ；
b.在底板I的中心位置通過微加工技術(shù)制作出65mmX65mmX5mm的方形凹槽2；
c.在底板I的b面和d面，通過微加工技術(shù)鉆孔攻絲(用鉆頭在實(shí)心材料體上加工出孔的方法稱為鉆孔；利用絲錐在圓柱孔內(nèi)表面上加工出內(nèi)螺紋的操作稱為攻絲)，加工出可分別與第一兩通接頭3、第二兩通接頭4、第三兩通接頭5、第四兩通接頭6緊密連接的第一螺紋孔10、第二螺紋孔11、第三螺紋孔12、第四螺紋孔13，再通過微加工技術(shù)在底板I上加工出水流通道9 ;
d.在面板8的表面涂抹2mm厚的6705硅橡膠7，并放置在水平臺(tái)上固化5h以上；
e.選取第一兩通接頭3作為注水口，同時(shí)選取第三兩通接頭5作為出水口，封閉第二兩通接頭4和弟四兩通接頭6 ；
f.用一定目數(shù)的細(xì)石英砂將方形凹槽2填滿，并用力壓實(shí)，將細(xì)石英砂的上層修飾平整，再用2mm厚的鐵片在注水口和出水口之間掏出2mnT3mm寬的裂縫，并在裂縫中加入2(Γ40目的粗石英砂來模擬地層中的裂縫； g.將面板8上涂有6705硅橡膠7的一面朝向底板I挖有方形凹槽2的一面，并將其覆蓋在石英砂上，用木工夾將底板I和面板8緊密夾持，以保持模型的密封性；
h.將該平面填砂模型沿底板I的c面放置于桌面，即b面和d面垂直于桌面，并將注水口與出水口與室內(nèi)物理模擬注采設(shè)備相連接，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0023]實(shí)施例4
在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，一種利用該用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型的填砂方法，包括如下步驟:
a.選取兩塊10mmX10mmX 25mm的方形亞克力板分別作為底板I和面板8 ；
b.在底板I的中心位置通過微加工技術(shù)制作出65mmX65mmX5mm的方形凹槽2；
c.在底板I的b面和d面，通過微加工技術(shù)鉆孔攻絲(用鉆頭在實(shí)心材料體上加工出孔的方法稱為鉆孔；利用絲錐在圓柱孔內(nèi)表面上加工出內(nèi)螺紋的操作稱為攻絲)，加工出可分別與第一兩通接頭3、第二兩通接頭4、第三兩通接頭5、第四兩通接頭6緊密連接的第一螺紋孔10、第二螺紋孔11、第三螺紋孔12、第四螺紋孔13，再通過微加工技術(shù)在底板I上加工出水流通道9 ;
d.在面板8的表面涂抹2mm厚的6705硅橡膠7，并放置在水平臺(tái)上固化5h以上；
e.選取第一兩通接頭3或者第二兩通接頭4作為注水口，同時(shí)選取第三兩通接頭5或者第四兩通接頭6作為出水口，未被選取的兩通接頭暫時(shí)封閉；
f.用一定目數(shù)的細(xì)石英砂將方形凹槽2填滿，并用力壓實(shí)，將細(xì)石英砂的上層修飾平整，再用2mm厚的鐵片在注水口和出水口之間掏出2mnT3mm寬的裂縫，并在裂縫中加入2(Γ40目的粗石英砂來模擬地層中的裂縫；
g.將面板8上涂有6705硅橡膠7的一面朝向底板I挖有方形凹槽2的一面，并將其覆蓋在石英砂上，用木工夾將底板I和面板8緊密夾持，以保持模型的密封性；
h.將該平面填砂模型沿底板I的c面放置于桌面，即b面和d面垂直于桌面，并將注水口與出水口與室內(nèi)物理模擬注采設(shè)備相連接，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0024]實(shí)施例5
在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，一種利用該用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型的填砂方法，包括如下步驟:
a.選取兩塊10mmX10mmX 25mm的方形亞克力板分別作為底板I和面板8 ；
b.在底板I的中心位置通過微加工技術(shù)制作出65mmX65mmX5mm的方形凹槽2；
c.在底板I的b面和d面，通過微加工技術(shù)鉆孔攻絲(用鉆頭在實(shí)心材料體上加工出孔的方法稱為鉆孔；利用絲錐在圓柱孔內(nèi)表面上加工出內(nèi)螺紋的操作稱為攻絲)，加工出可分別與第一兩通接頭3、第二兩通接頭4、第三兩通接頭5、第四兩通接頭6緊密連接的第一螺紋孔10、第二螺紋孔11、第三螺紋孔12、第四螺紋孔13，再通過微加工技術(shù)在底板I上加工出水流通道9 ;
d.在面板8的表面涂抹2mm厚的6705硅橡膠7，并放置在水平臺(tái)上固化5h以上；
e.選取第二兩通接頭4作為注水口，同時(shí)選取第四兩通接頭6作為出水口，封閉第一兩通接頭3和第三兩通接頭5 ；
f.用一定目數(shù)的細(xì)石英砂將方形凹槽2填滿，并用力壓實(shí)，將細(xì)石英砂的上層修飾平整，再用2mm厚的鐵片在注水口和出水口之間掏出2mnT3mm寬的裂縫，并在裂縫中加入2(Γ40目的粗石英砂來模擬地層中的裂縫；
g.將面板8上涂有6705硅橡膠7的一面朝向底板I挖有方形凹槽2的一面，并將其覆蓋在石英砂上，用木工夾將底板I和面板8緊密夾持，以保持模型的密封性；
h.將該平面填砂模型沿底板I的c面放置于桌面，即b面和d面垂直于桌面，并將注水口與出水口與室內(nèi)物理模擬注采設(shè)備相連接，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0025]本發(fā)明提供了一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，包括底板和設(shè)置在底板頂端的面板，底板的中心設(shè)置有容納填充物的方形凹槽，方形凹槽的側(cè)邊上順時(shí)針設(shè)置有第一螺紋孔和第二螺紋孔，側(cè)邊的對(duì)邊上順時(shí)針設(shè)置有第三螺紋孔和第四螺紋孔；第一螺紋孔外接第一兩通接頭，第二螺紋孔外接第二兩通接頭，第三螺紋孔外接第三兩通接頭，第四螺紋孔外接第四兩通接頭；第一螺紋孔、第二螺紋孔、第三螺紋孔、第四螺紋孔的內(nèi)端分別設(shè)置有其連通的水流通道，該水流通道延伸至方形凹槽的底部板。該模型可視化程度高，面板與填砂之間密封性好，能填制小滲透率的模型模擬低滲透油藏環(huán)境，可耐高壓，并可方便與室內(nèi)物理模擬注采設(shè)備相連接。該平面填砂模型能用來模擬實(shí)際油藏地層條件下，注水井和出水井位置不同的情況、地層存在裂縫條件下的采收率情況、以及可以直觀的觀察整個(gè)注采過程中的油水變化情況。
[0026]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，包括底板(I)和設(shè)置在底板(I)頂端的面板(8)，其特征在于，所述底板(I)的中心設(shè)置有容納填充物的方形凹槽(2)，方形凹槽(2)的側(cè)邊上順時(shí)針設(shè)置有第一螺紋孔(10)和第二螺紋孔(11)，側(cè)邊的對(duì)邊上順時(shí)針設(shè)置有第三螺紋孔(12)和第四螺紋孔(13)； 所述第一螺紋孔(10)外接第一兩通接頭(3)，第二螺紋孔(11)外接第二兩通接頭(4)，第三螺紋孔(12)外接第三兩通接頭(5)，第四螺紋孔(13)外接第四兩通接頭(6)； 所述第一螺紋孔(10)、第二螺紋孔(11)、第三螺紋孔(12)、第四螺紋孔(13)的內(nèi)端分別設(shè)置有其連通的水流通道(9)，該水流通道(9)延伸至方形凹槽(2)的底部板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，其特征在于，所述第一螺紋孔(10)和第三螺紋孔(12)分別設(shè)置在方形凹槽(2)側(cè)邊的端部和對(duì)邊的端部，第二螺紋孔(11)和第四螺紋孔(13)分別設(shè)置在方形凹槽(2)側(cè)邊的中點(diǎn)和對(duì)邊的中點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，其特征在于，所述底板(I)和面板(8 )之間粘結(jié)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，其特征在于，所述底板(I)和面板(8)均為方形板。
5.如權(quán)利要求3所述的一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，其特征在于，所述底板(I)和面板(8 )之間通過硅橡膠(7 )連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，其特征在于，所述的填充物為細(xì)石英砂和粗石英砂。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的可視化平面填砂模型，其特征在于，所述底板(I)和面板(8)均為亞克力板。
【文檔編號(hào)】E21B43/16GK104358552SQ201410632491
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】張濤, 黎曉茸, 楊海恩, 譚俊領(lǐng), 鄭力軍, 賈玉琴, 楊棠英, 饒?zhí)炖? 劉笑春 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司