本實用新型涉及石油工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備。

背景技術(shù)：

人造巖心是天然巖心不足以提供實驗需求的情況下，設(shè)計出來替代天然巖心進行實驗的主要手段。隨著室內(nèi)物理實驗研究發(fā)展的多元化，巖心類型不再局限了一維圓柱小巖心，而是向著更大，更具代表性的巖心發(fā)展。

皮彥夫在科學技術(shù)與工程專門發(fā)表了關(guān)于現(xiàn)目前常規(guī)人造巖心的制造與生產(chǎn)論文“石英砂環(huán)氧樹脂膠結(jié)人造巖心的技術(shù)與應(yīng)用”，介紹了現(xiàn)階段采用環(huán)氧樹脂制造的人造巖心，包括多種“常規(guī)驅(qū)替”的人造巖心：φ25×100mm，φ25×500mm，φ25×1000mm，φ38×100mm，φ38×500mm，45×45×300mm，300×300×45mm，以及600×600×45mm等。這些類型的巖心可能完成常規(guī)的室內(nèi)驅(qū)替實驗，對于研究一些特殊規(guī)律，則需要進一步改進巖心。

對于渤海稠油油藏的油藏特征：疏松砂巖，油層厚，非均質(zhì)性嚴重，原油粘度大，滲透率高等。常規(guī)膠結(jié)小巖心φ25、φ38以及45×45×300mm三層非均質(zhì)巖心都不能較好的模擬該油層特征。針對稠油厚油層，水驅(qū)/聚驅(qū)驅(qū)油動態(tài)特征，水驅(qū)前緣變化特征，殘余油分布特征等的研究，需要一種巖心模型或者裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種多功能厚油藏的巖心模型設(shè)備，該設(shè)備主要是為了室內(nèi)實驗研究厚油層油藏驅(qū)替效果而設(shè)計的，能夠進行多種驅(qū)替效果，剩余油分布等研究。

一種多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，包括巖心模型主體、頂蓋以及配套填壓模塊；所述配套填壓模塊用于填壓裝滿石英砂的巖心模型主體，所述頂蓋用于當填壓完畢后封閉所述巖心模型主體的開口；

所述巖心模型主體的四個側(cè)壁上設(shè)置分別有進出口與螺紋通道，所述進出口設(shè)置在巖心模型主體的兩個寬側(cè)壁上，螺紋通道設(shè)置在巖心模型主體的兩個長側(cè)壁上。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，在巖心模型主體的寬側(cè)壁上垂直方向分布有3個所述進出口，每個進出口在寬側(cè)壁的內(nèi)部上對應(yīng)設(shè)置有一個導(dǎo)流通道，在每個導(dǎo)流通道上堵封有過濾網(wǎng)。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，所述配套填壓模塊上設(shè)置有與凸塊，所述凸塊與巖心模型主體內(nèi)空心的腔體橫截面積規(guī)格相適應(yīng)，用于填壓巖心；在凸塊上設(shè)置有一個通孔，在該通孔上封堵有過濾餅。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，在巖心模型主體的側(cè)壁頂面設(shè)置有用于與所述頂蓋連接的螺絲孔。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，所述巖心模型主體的內(nèi)壁為打磨毛糙面。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，所述凸塊內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，在所述頂蓋上設(shè)置有頂蓋提手。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，在所述巖心模型主體上設(shè)置有把手。

有益效果：

本申請?zhí)峁┑亩喙δ芊蔷|(zhì)巖心模型設(shè)備不僅制備的巖心體積較大，對驅(qū)替實驗的模擬效果較好，一側(cè)的調(diào)節(jié)旋鈕可以快速的修正模型滲透率，增加實驗成功率；另一側(cè)可根據(jù)實驗要求，安裝測壓點或者測試電極，獲得水驅(qū)過程的含水飽和度變化，擴寬了實驗巖心的功能。而且整個設(shè)備可拆卸，能夠重復(fù)利用。

附圖說明

圖1為本申請功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備主視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的剖視圖；

圖4為本申請配套填壓模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實施例巖心模型憋壓實驗數(shù)據(jù)曲線圖；

圖6為實施例巖心1/2處驅(qū)替電極測定的水驅(qū)前緣時間曲線圖；

圖7為巖心模型主體內(nèi)部部分結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-4，本申請?zhí)峁┑亩喙δ芊蔷|(zhì)巖心模型設(shè)備，包括巖心模型主體2、頂蓋1以及配套填壓模塊5；所述配套填壓模塊5用于填壓裝滿石英砂的巖心模型主體2，所述頂蓋1用于當填壓完畢后封閉所述巖心模型主體2的開口；

所述巖心模型主體2的四個側(cè)壁上設(shè)置分別有進出口22與螺紋通道23，所述進出口22分別設(shè)置在巖心模型主體2的兩個寬側(cè)壁上，螺紋通道23分別設(shè)置在巖心模型主體2的兩個長側(cè)壁上。

具體地，所述巖心模型主體2是采用實心鋼體掏出巖心尺寸為500×100×80mm的空腔，下部分是50mm厚度的鐵板，在該巖心模型主體2的對立側(cè)壁上分別垂直方向均勻分布三個進出口，該三個出口分別對應(yīng)著三層非均質(zhì)各層的出口。在巖心模型主體2的另外2個對比側(cè)壁上分布有若干滿螺紋通道23，其中一個側(cè)壁的螺紋通道23用于通過是帶有螺紋的螺釘旋入其內(nèi)部來調(diào)節(jié)巖心的滲透率(調(diào)節(jié)方法為：在給巖心模型主體2內(nèi)填裝石英砂之前，先緊貼該側(cè)壁放置一塊鐵板來堵封此側(cè)壁上的螺紋通道，然后再填裝石英砂，當經(jīng)過測試巖心的滲透率不符合要求時，通過旋轉(zhuǎn)該螺紋通道內(nèi)的螺釘，螺釘推動鐵板移動進而對巖心進一步施壓，從而達到調(diào)節(jié)巖心的滲透率的目的)；另一個側(cè)壁上的螺紋通道，可以安裝電極或者傳感器，獲得相關(guān)實驗參數(shù)(當不需要獲得相關(guān)實驗參數(shù)時，同樣可以通過放置一塊鐵板來堵封此側(cè)壁上的螺紋通道)。本申請將螺紋通道23設(shè)置在兩個長側(cè)壁上主要是因為通道這么布置是為了均勻使力，保持巖心一致性的條件下，改變巖心滲透率等作用手段；其次，通道作用的多功能(即不僅可以作為滲透試驗時使用，還可以作為安裝電極或者傳感器的通道)。

如圖3及其圖7所示，所述頂蓋1通過螺釘4固定在巖心模型主體2上來固定巖心，在該頂蓋1內(nèi)部鑲嵌有密封圈密封模型。在巖心模型主體2的側(cè)壁頂面設(shè)置有用于與所述頂蓋連接的螺絲孔26。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，如圖7所示，在巖心模型主體2的寬側(cè)壁上垂直方向分布有3個所述進出口22，每個進出口22在寬側(cè)壁的內(nèi)部上對應(yīng)設(shè)置有一個導(dǎo)流通道24，在每個導(dǎo)流通道24上堵封有過濾網(wǎng)25。

具體地，本申請在此處設(shè)計導(dǎo)流通道24的目的是在做巖心滲透試驗的時候，從所述進出口流進流出的水可以均勻滲透到巖心里，同時所述過濾網(wǎng)25可以避免巖心砂體溢出。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，所述配套填壓模塊5上設(shè)置有與凸塊51，所述凸塊51與巖心模型主體2內(nèi)空心的腔體橫截面積規(guī)格相適應(yīng)，用于填壓巖心；在凸塊51上設(shè)置有一個通孔，在該通孔上封堵有過濾餅52。

具體地，所述凸塊51用于填壓巖心模型主體2內(nèi)的石英砂；由于石英砂在填壓的過程中會有部分氣體產(chǎn)生，因此，本申請用過在凸塊51上設(shè)置通過并封堵有過濾餅52來達到釋放氣體的作用，從而使制備的巖心復(fù)合試驗要求。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，為了減輕配套填壓模塊5的重量，本申請將凸塊51設(shè)計為內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，為了方便拆卸，方便拿取，本申請在所述頂蓋1上設(shè)置有頂蓋提手11，在所述巖心模型主體2上設(shè)置有把手21。

進一步地，如上所述的多功能非均質(zhì)巖心模型設(shè)備，為了便于石英顆粒與壁面的接觸，所述巖心模型主體2的內(nèi)壁為打磨毛糙面。

下面通過實例來進一步說明本實用新型。

實施例：

(1)進行該模型的組裝：

①將蓋板套上O型圈，涂抹潤滑油，待用；

②準備電極，嵌入模型中進行固定；

③安裝進出口端閥門；

④進行填砂操作：一般分三次填砂，每次分別填入400g不同目數(shù)的石英砂(第一層120-160目，第二層80-100目，第三層60-80目)制造三層非均質(zhì)巖心，每一層采用刮平工具(如圖7所示)刮平后添加下一層石英砂刮平，三層加完后，使用標尺衡量，高出打磨面0.3cm即可施加鍛壓操作(多次試驗結(jié)果表明0.3cm)，采用相應(yīng)壓制模具50MPa恒壓5分鐘，最后放入模具組合成型。

(2)進行相關(guān)實驗研究：

a、密封性：封閉出口端，入口端連接氮氣瓶，恒定壓力10MPa注入模型后，未發(fā)生泄漏，穩(wěn)壓5分鐘；泄壓后，進行氣測滲透率后，關(guān)閉氣瓶，打開閥門放氣，進行b操作，如圖5。

b、水測滲透率：開展水測滲透率實驗，連接實驗流程，一端連接中間容器，一端采用“排氣法”測孔隙體積，連續(xù)注入2L水后確保模具不在有氣體竄出，即獲得孔隙體積。

c、水驅(qū)前緣飽和度測定：連接電極信號接收器，開始進行注水實驗，根據(jù)電極電信號的顯示，可以通過巖心不同位置電信號的變化確定水驅(qū)前沿以及飽和度變化。圖6即是巖心1/2處驅(qū)替電極測定的水驅(qū)前緣時間曲線圖。

d、實驗后的巖心，按照組裝的反步驟即可拆卸巖心模具，洗凈后下一次的裝填僅需要更換膠圈即可。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。