[實用新型]一種模擬層內非均質性的二維可視填砂模型及二維可視滲流實驗裝置

有效

• 申請號: 201420234885.7
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN203808987U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 胡科;薛新生;康曉東;張健;唐恩高;馮茹森;郭擁軍;曹苗
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;西南石油大學;四川光亞聚合物化工有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/22
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本實用新型涉及一種用于模擬流體在油藏中滲流的實驗裝置，具體涉及一種模擬層內非均質性的二維可視填砂模型及二維可視滲流實驗裝置。

背景技術

儲層研究的核心即儲層非均質性。儲層非均質性研究是油氣田勘探與開發地質研究中重要的基礎工作，在目前國內許多油田都已進入中-高含水期和降產期的情況下，該項研究顯得尤為重要。油層非均質性使水驅或化學驅波及系數降低，從而導致最終采收率較低，造成注水或注劑無效循環。因此，了解非均質儲層中水驅或化學驅的驅油效率及滲流規律，對于化學驅油劑的研發、評價及篩選，進一步提高原油采收率提供理論依據。

儲層的非均質性研究主要包括層間和層內非均質研究。層間非均質的研究較簡單，多采用巖心或砂管并聯，注采方式和計量均易實現。層內非均質的研究較少，主要問題在于缺乏適宜模擬層內非均質狀況的模型。目前的方法有：①將不同滲透率的巖心壓制并用環氧樹脂膠結成一塊非均質巖心，缺點是不能直觀觀察，無法模擬地層上覆壓力，不能實現分層計量，只能測量多層巖心模型整體的驅油效率變化；②不同滲透率的巖心壓制并在多層巖心夾持器中進行驅替實驗，在一些特制的多層巖心夾持器中，可以實現模擬油田合注分層開采中層內非均質水驅油變化規律，但無法解決可視化問題，不能直接觀察流體在層內非均質多孔介質中的滲流變化情況。另一種驅替實驗模型的解決思路是采用可視平板夾砂模型或玻璃刻蝕模型，解決了可視化問題，但由于非均質性平板夾砂難度大，玻璃刻蝕工藝要求高，目前缺乏用于層內非均質性研究的可視化平板填砂模型和玻璃刻蝕模型。

以上實驗裝置均用于模擬油田井網合注合采、合注分采的點對點注采關系，而經過長期的注水開發以后，近井地帶含油較少，剩余油主要分布在油藏深部及非均質性比較突出的地帶，所以需要開發一種用于模擬驅油體系在層內非均質性地層深部滲流的二維可視滲流實驗裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種模擬層內非均質性的二維可視填砂模型及二維可視滲流實驗裝置，該實驗裝置可模擬層內非均質狀況及真實地層上覆壓力，并通過高清攝像頭實時采集傳輸圖像和數據到計算機，能夠直觀動態觀察驅油體系在模型中的滲流變化情況，精確反映不同驅油體系的波及效率差異。

本實用新型首先提供一種模擬層內非均質性的二維可視填砂模型，它包括一底板和一蓋板，所述底板與所述蓋板均由透明材質制成，所述底板與所述蓋板的表面密封配合，且所述底板與所述蓋板之間設有一密封膠墊，所述密封膠墊與所述蓋板之間的腔體為圍壓腔，所述密封膠墊與所述底板之間的腔體為填充腔；

所述底板上平行設置3個填砂槽，所述填砂槽沿所述底板的寬度方向排列；所述填砂槽的一端設有進液口，另一端設有出液口。

上述的二維可視填砂模型中，可根據需要向所述填砂槽中填入不同粒徑的巖心砂巖顆粒或石英砂以形成模擬不同滲透率組合的層內非均質性填砂模型。

上述的二維可視填砂模型中，相鄰所述填砂槽之間設有流體通道，所述流體通道可以保證所述填砂槽內形成的滲透層之間流體交換而不會導致砂子的運移，能夠模擬實際儲層的層內非均質狀況。

上述的二維可視填砂模型中，所述底板上于所述填砂槽的進液口端設有一導流槽；所述導流槽與所述填砂槽之間均勻刻有流體通道；

所述進液口與所述導流槽相連通；所述導流槽可以保證驅油體系沿所述填砂槽內形成的滲透層的橫截面均勻推進，準確模擬驅油體系在地層深部的滲流狀況。

上述的二維可視填砂模型中，每個所述填砂槽的一端均設有一所述出液口，且所述出液口與所述填砂槽的長度方向平行，上述設置的所述出液口能夠使流經所述填砂槽內形成的滲透層的驅替液分別從不同的出口流出，實現分層測量，能夠精確地反應不同驅油體系在層內非均質模型中滲流的變化規律。

上述的二維可視填砂模型中，所述導流槽上設有一洗液出口，在交替注入流體時，可打開所述洗液出口的閥門排放沖洗所述導流槽內多余的液體。

上述的二維可視填砂模型中，所述蓋板上設有一加壓口，所述加壓口與所述圍壓腔相連通，所述加壓口用于對所述圍壓腔施加圍壓。

上述的二維可視填砂模型中，所述底板與所述蓋板具體可由PMMA制成；所述底板與所述蓋板之間設有密封圈，以增強兩者之間的密封性。

本實用新型進一步提供了一種模擬層內非均質性的二維可視滲流實驗裝置，它包括供壓模塊、壓力數據采集模塊、圖像采集模塊、注入模塊、所述二維可視填砂模型和計量模塊；

所述供壓模塊包括空壓機和與之相連通的若干個氣瓶Ⅰ；