[發(fā)明專利]一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法以及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410196269.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN103953335A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆百泉;孫雨;范廣娟;叢琳;李婷婷;田曉雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00
• 代理公司: 大慶知文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

1.一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬裝置，包括一個(gè)帶有底部行走輪（1）的方形底座（2），其特征在于：在方形底座（2）的左右兩端固定有支撐板（14），支撐板（14）的頂端帶有半圓弧型的轉(zhuǎn)軸托板（16），在方形底座（2）上沿橫向分布有兩排可沿垂直方向調(diào)整支撐高度的螺旋千斤頂（６），同時(shí)，在方形底座（2）的中間固定有一對(duì)齒條千斤頂（５）；

所述模擬裝置還包括一個(gè)后部托架（30）、一塊前擠壓框架板（13）、六塊透明的有機(jī)玻璃板、若干單入口排空閥（19）以及有多個(gè)入口的總排空閥（25）；

其中，后部托架（30）為一個(gè)由若干角鋼焊接后構(gòu)成的長方體框架，但兩個(gè)靠內(nèi)的外側(cè)邊（39）則采用板形鋼材焊接，外側(cè)邊（39）的中部固定有轉(zhuǎn)動(dòng)軸（17），左右兩個(gè)外側(cè)邊（39）的上端對(duì)稱焊接有兩塊平面支撐耳板（21），左右兩個(gè)外側(cè)邊（39）的下端對(duì)稱焊接有兩個(gè)頂塊（40），而后部托架（30）頂部的外側(cè)則分別焊接有兩個(gè)后部垂向支撐耳板（32）；轉(zhuǎn)動(dòng)軸（17）與轉(zhuǎn)軸托板（16）相配合；

前擠壓框架板（13）為由角鋼焊接而成的長方體，前擠壓框架板（13）的長度和寬度與后部托架（30）的長度和寬度相一致，前擠壓框架板（13）的上、下兩端分別焊接有兩個(gè)前部第一垂向支撐耳板（29）和前部第二垂向支撐耳板（12）；第一垂向支撐耳板（29）上所開的螺栓孔與后部垂向支撐耳板（32）上所開的螺栓孔，具有相同的孔徑和中心軸線；下壓緊螺栓（11）穿過前部第二垂向支撐耳板（12）上的螺栓孔后，螺栓的端部與頂塊（40）相觸；上壓緊螺栓（28）的兩端分別穿過第一垂向支撐耳板（29）和后部垂向支撐耳板（32）；前擠壓框架板（13）上開有螺紋孔以供密封壓力調(diào)節(jié)螺栓（3）旋入；

在兩塊平面支撐耳板（21）上分別焊接固定有左側(cè)支撐螺紋桿（27）和右側(cè)支撐螺紋桿（22），上加壓機(jī)構(gòu)固定橫板（26）的左右兩端開有內(nèi)螺紋孔，通過螺帽緊固后固定在左側(cè)支撐螺紋桿（27）和右側(cè)支撐螺紋桿（22）上；上加壓機(jī)構(gòu)固定橫板（26）的中央開有內(nèi)螺紋孔，通過所述螺紋孔與帶有連接螺桿（24）的配重塊（23）相連接，配重塊（23）的底部固定有水平壓板；

所述六塊透明的有機(jī)玻璃板分別為前面板（7）、兩個(gè)側(cè)立板（15）、底板（4）、上壓板（20）以及后面板（36）；其中，兩個(gè)側(cè)立板（15）、后面板（36）與底板（4）之間為不可分拆的固定連接，所述有機(jī)玻璃板與其它面接觸部分均刻有直徑為0.5cm的半圓形凹槽，所述半圓形凹槽內(nèi)放入涂抹有硅脂的直徑為0.8cm的橡膠密封條；底板（4）的下面固定一張同尺寸的鋼板（41），貫穿底板（4）和鋼板（41），開有若干呈陣列樣均勻分布的電極高度調(diào)整螺紋孔（34），由絕緣材料制成的電極高度調(diào)整螺桿（８）通過螺紋連接位于電極高度調(diào)整螺紋孔（34）內(nèi)，電極高度調(diào)整螺母（９）套在電極高度調(diào)整螺桿（８）的尾端，電極高度調(diào)整螺桿（８）的頂端固定電阻率檢測用電極（１０），電阻率檢測用電極（１０）采用銀質(zhì)電極，由此電極引出的導(dǎo)線連接至固定在后面板（36）上的２４芯航空插頭；側(cè)立板（15）上沿垂向間隔開有若干不同高度的通過活動(dòng)絲堵封閉的注入采出端口（３１）；上壓板（20）上開有固定單入口排空閥（19）的固定孔；兩個(gè)側(cè)立板（15）、后面板（36）與底板（4）連接后固定在后部托架（30）內(nèi)，前面板（7）的內(nèi)側(cè)與兩個(gè)側(cè)立板（15）與底板（4）相接觸部分亦刻有直徑為0.5cm的半圓形凹槽，所述半圓形凹槽內(nèi)放入涂抹有硅脂的直徑為0.8cm的橡膠密封條（35）；

所述模擬裝置還包括若干長度不同但寬度均與底板（4）相同的薄鋁板（37）；上壓板（20）的尺寸與兩個(gè)側(cè)立板（15）和后面板（36）連接后形成的矩形腔體的截面尺寸相吻合，恰可使得上壓板（20）在外力作用下沿此矩形腔體上下移動(dòng)而不發(fā)生邊緣外露。

2.一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，該方法由如下步驟組成：

（1）將權(quán)利要求1中所述物理模擬裝置的后部托架沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后利用齒條千斤頂撐起后固定，此時(shí)，前面板和前擠壓框架板未連接在該物理模擬裝置上；

（2）按照欲模擬的儲(chǔ)層構(gòu)型確定實(shí)際沉積模式，按照所需要的夾層個(gè)數(shù)和角度選取若干塊薄鋁板彎曲成型作為底部沉積體和若干上部側(cè)向加積體的分割板，然后將若干塊薄鋁板插入由上壓板、兩個(gè)側(cè)立板和后面板組合后形成的矩形腔體內(nèi)，薄鋁板的底部與后面板相觸，若干薄鋁板插入后形成若干個(gè)分隔的小腔體；

（3）按照欲模擬的儲(chǔ)層構(gòu)型為每個(gè)夾層選擇不同滲透率和目數(shù)的石英砂，噴濕后，按照從上到下、從左到右的順序填充至步驟（2）中所構(gòu)成的若干個(gè)小腔體內(nèi)；緊鄰薄鋁板的夾層兩側(cè)采用泥質(zhì)填充，底板最下層采用泥質(zhì)填充；

（4）將若干薄鋁板沿垂直方向抽出；

（5）將前面板固定在前擠壓框架板上，連接后使前面板壓緊在兩個(gè)側(cè)立板和底板上；

（6）按照測量水驅(qū)過程中側(cè)積體中水體側(cè)向的波及范圍和高度調(diào)整電阻率檢測用電極的高度；

（7）將權(quán)利要求1中所述物理模擬裝置的后部托架沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，提升配重塊，取出上壓板；

（8）在步驟（7）中構(gòu)建的儲(chǔ)層模型的上部填制5-10cm粘土，壓實(shí)；在此粘土層上覆蓋一層真空硅脂，在真空硅脂層之上填制10-15cm由水泥和防水密封材料構(gòu)成的防滲材料；

（9）放入上壓板，轉(zhuǎn)動(dòng)配重塊上的連接螺桿，使上壓板壓實(shí)；

（10）按照實(shí)驗(yàn)要求調(diào)節(jié)前擠壓框架板上的密封壓力調(diào)節(jié)螺栓；

（11）根據(jù)實(shí)際需要開關(guān)用來模擬排空井的相關(guān)排空閥門，并由導(dǎo)管導(dǎo)出，以實(shí)現(xiàn)砂體上部油水流體的充分飽和。