專利名稱：一種用于驅油實驗的可視化平面填砂模型的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于油藏流體滲流室內實驗的用品，特別是涉及油氣田開發過程進行室內物理模擬驅替機理研究、化學助劑及采油助劑的研究和效果評價過程中使用的一種用于驅油實驗的可視化平面填砂模型。
背景技術：
目前，在研究油氣田開發過程中物理驅替效果和評價各類化學助劑所用的模型主要有①鉆取自地層的天然圓柱形巖心和人造的條狀、平板巖心，是目前廣泛應用于室內物理模擬的一種重要手段。優點是機械強度高，可承受高溫高壓，成本較低。缺點是其驅替過程均不可視，不能進行圖像的分析，不能實時對實驗中問題進行準確判斷；②微觀玻璃蝕刻模型，采用光化學蝕刻技術工藝，將天然巖心的孔隙結構光刻到平面玻璃上。優點是驅替過程可視，可進行圖像處理，可重復使用。缺點是不具備真實巖心的砂巖顆粒表面，尺寸小，成本高。③玻璃平板模型，一般在兩片玻璃間夾砂或用膠粘劑將砂膠結，優點是驅替過程可視，可進行圖像處理，缺點是機械強度低，承壓低，不易與驅油設備相連。
發明內容本實用新型的目的是針對背景技術中存在的問題，提供一種用于驅油實驗的新型可視化平面填砂模型，該模型結實耐用、可視化程度高、并可方便實現模型井口與室內物理模擬注采設備的連接。為實現上述發明目的，本申請所采用的技術方案是一種用于驅油實驗的可視化平面填砂模型，包括兩塊方形PMMA板，分別為底板及面板；還包括四條密封條及五塊正方形井口補強PMMA板，上述四條密封條首尾相連圍成與底板或面板形狀相同的方框，所述方框密封粘接在底板的上表面和面板的下表面之間，方框各邊距離底板或面板的各邊的距離相等；底板的上表面及面板的下表面分別粘接石英砂，粘接的石英砂層厚度與石英砂粒徑相當，粘接的石英砂粒之間留有空隙；五塊正方形井口補強PMMA板分別為四塊采出井口補強板及一塊注入井口補強板，這五塊井口補強PMMA板按照五點法方式粘接在面板的上表面，且分別在這五塊井口補強PMMA板的中心加工有貫穿補強板及面板的螺紋孔，該螺紋孔與室內注采實驗設備相連；底板與面板圍成的空間內填入設計要求的石英砂，形成均質或非均質砂層。有益效果(1)具備真實巖心的砂巖顆粒表面，可模擬實際油藏，克服了微觀玻璃蝕刻模型不具備真實巖心的砂巖顆粒表面缺點；(2)井口采用了鉆孔、攻絲方式，克服了微觀玻璃蝕刻模型和玻璃平板模型不易與注采實驗設備相連接的缺點，可方便實現模型井口與室內物理模擬注采設備的連接。(3)由于在內表面粘砂，避免了實驗過程中內表面的串流；(4)由于模型采用PMMA板制成，其強度較高克服了微觀玻璃蝕刻模型和玻璃平板模型易損壞的缺點；(5) PMMA板透光率較高，可獲得更佳的可視效果。
圖1是本實用新型的可視化平面填砂模型的結構示意圖。圖2是可視化平面填砂模型的底板及密封條、粘接石英砂層的結構示意圖。圖3是可視化平面填砂模型的面板及補強板的結構示意圖。圖中底板-1、面板-2、密封條_3、采出井口補強板_4、注入井口補強板-5、螺紋孔_6。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明由圖1結合圖2、圖3所示一種用于驅油實驗的可視化平面填砂模型，包括兩塊方形PMMA板，分別為底板1及面板2 ；還包括四條密封條3及五塊正方形井口補強PMMA板， 其中四條密封條3首尾相連圍成與底板1或面板2形狀相同的方框，所述方框密封粘接在底板1的上表面和面板2的下表面之間，方框各邊距離底板1或面板2的各邊的距離相等； 底板1的上表面及面板2的下表面分別粘接石英砂，粘接的石英砂層厚度與石英砂粒徑相當，粘接的石英砂粒之間留有空隙；五塊正方形井口補強PMMA板分別為四塊采出井口補強板4及一塊注入井口補強板5，這五塊井口補強PMMA板按照五點法方式粘接在面板2的上表面上，且分別在這五塊井口補強PMMA板的中心加工有貫穿補強板及面板的螺紋孔6，該螺紋孔6與室內注采實驗設備相連；底板1與面板2圍成的空間內填入設計要求的石英砂， 形成均質或非均質砂層。下面詳細說明該可可視化平面填砂模型的具體制作過程①透明平板準備材質PMMA板(聚甲基丙烯酸甲酯板，俗稱亞克力板)；厚度厚度為2mm和7mm兩種；尺寸將7mm PMMA板用雕刻機切割成240XM0mm正方形2塊用于底板和面板， ^X ^mm正方形5塊用于井口補強板。將2mm厚PMMA板切割成15X230 mm矩形2條， 15 X 200mm矩形2條用于邊框密封條；清洗干燥后待用。②巖心填料準備一定目數石英砂或天然巖心粉末。③粘結a. 1塊MOXMOmm正方形板用于底板，取2條15X230 mm和1條 15X200mm矩形距離底板邊框5mm圍成半框。分別用三氯甲烷粘于底板上，指壓去除三氯甲烷中氣泡保持Imin后完成粘結；b. 1塊240XM0mm正方形板用于面板，如圖3所示，取5塊正方形按照5 點法方式布于面板上，其中采出井口補強板邊框距離面板邊框20mm，注入井位于面板形心。 分別用三氯甲烷粘于面板上，指壓去除三氯甲烷中氣泡保持0. 5min后完成粘結。④內表面粘砂按照設計要求，在底板和面板上分別均勻灑上石英砂，并布置成均質或非均質形式，保證底板和面板完全一致，如圖1及圖2，在砂子表面均勻滴上三氯甲烷，IOmin砂子干后用鏟子刮掉多余砂。此時，薄層石英砂粘在面板和底板內表面，既保證模型可視，又避免其他類似模型由于表面光滑使模型內流體從模型表面串流的缺點。[0023]⑤鉆孔、攻絲用鉆床在面板上5個井口補強板中心鉆孔，鉆頭直徑6. 7mm，用直徑6. 8mm手用絲錐攻絲，用于井口與室內注采實驗設備的連接。⑥粘結用三氯甲烷粘結面板和底板，指壓去除三氯甲烷中氣泡保持0. 5min后完成粘結。⑦填砂從模型的未粘結一側填入石英砂，每裝入一定量石英砂后用力砸實，保證每次砸實力度相同，并按照布好的高低滲透區填砂。⑧填砂口密封將1條15 X 200mm矩形密封條涂抹丙烯酸改性環氧膠后放入填砂口，用夾子固定IOmin后完成密封。⑨模型密封將均勻混合的丙烯酸改性環氧膠注射器抽取后注入模型四邊預留的 5mm縫內。膠固化后完成整個模型的密封。使用方法在模擬預定實驗條件下，將注入設備與注入井口相連接，將采出井口與管線計量設備相連接，注入水或聚合物等驅油劑，可觀察在不同預定方案的實驗過程中驅替過程，同時可用攝像、照相等設備實施觀察、采集實驗數據，用于波及體積等參數的計算及滲流機理研究等。
權利要求1. 一種用于驅油實驗的可視化平面填砂模型，包括兩塊方形PMMA板，分別為底板(1) 及面板(2);還包括四條密封條(3)及五塊正方形井口補強PMMA板，其特征在于上述四條密封條(3 )首尾相連圍成與底板(1)或面板(2 )形狀相同的方框，所述方框密封粘接在底板 (1)的上表面和面板(2)的下表面之間，方框各邊距離底板(1)或面板(2)的各邊的距離相等；底板(1)的上表面及面板(2)的下表面分別粘接石英砂，粘接的石英砂層厚度與石英砂粒徑相當，粘接的石英砂粒之間留有空隙；五塊正方形井口補強PMMA板分別為四塊采出井口補強板(4)及一塊注入井口補強板(5)，這五塊井口補強PMMA板按照五點法方式粘接在面板(2)的上表面，且分別在這五塊井口補強PMMA板的中心加工有貫穿井口補強PMMA板及面板的螺紋孔(6)，該螺紋孔(6)與室內注采實驗設備相連；底板(1)與面板(2)圍成的空間內填入設計要求的石英砂，形成均質或非均質砂層。
專利摘要本實用新型公開了一種用于驅油實驗的可視化平面填砂模型，包括底板、面板、四條密封條及五塊正方形井口補強PMMA板，底、面板間用通過密封條粘接密封，且底、面板上分別粘接薄層石英砂，五塊井口補強PMMA板按照五點法方式粘接在面板上，且分別在這五塊井口補強PMMA板的中心加工有貫穿補強板及面板的螺紋孔；底、面板圍成的空間內填入設計要求的石英砂，形成均質或非均質砂層。該模型可模擬實際油藏，方便實現模型井口與室內物理模擬注采設備的連接，避免了實驗過程中內表面的串流，強度較高，透光率好，可獲得更佳的可視效果。
文檔編號E21B43/20GK201991509SQ201120069208
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者傅程, 宋考平, 趙宇, 黃斌 申請人:東北石油大學