[發明專利]一種用于填制非均質夾砂模型的實驗方法

有效

• 申請號: 201810034679.4
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108225861B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 馮茹森;郭擁軍;曹苗;張新民
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張忠魁;王寶筠

一種用于填制非均質夾砂模型的實驗方法，根據所需要實現的由N塊不同滲透性砂體組成的非均質砂體設計，制作N塊形狀，大小，厚度等與不同滲透性砂體一致的鋪砂輔助工具，將所有鋪砂輔助工具按照設計位置放入鋪砂凹槽中固定，取出其中一塊后在凹槽空缺位置鋪平相應滲透率的石英砂后，鋪好的砂體中浸潤一定質量及濃度的水溶性膠結劑，烘干后取出另一塊輔助工具，空缺位置鋪平相應滲透率的石英砂，依次將相鄰輔助工具取出后鋪砂，直至完成預先設計的整體非均質砂體，砂體加壓密閉封裝后連續水驅，將砂體中水溶性膠結劑溶解驅出，得到不同滲透性砂體間緊密銜接，無阻礙連通、不同滲透性砂體接觸面無嚴重竄流的無需隔板且不用固定膠結的非均質砂體。

技術領域

本申請涉及石油技術領域，更具體地說，涉及一種用于填制非均質夾砂模型的實驗方法。

背景技術

物理模擬實驗是研究油藏開采過程中的滲流特征、提高采收率效果評價的手段之一，目前國內許多油田都已進入中-高含水期，由于注入水的長期沖刷，儲層的孔隙結構及物理性質發生了變化，儲層非均質性加劇，使水驅或化學驅波及系數降低，從而導致最終采收率較低。因此，模擬水驅或化學驅在非均質儲層中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。而實現砂體非均質性的方法則是非均質油藏物理模擬工作中不可或缺的關鍵技術，對于非均質油藏物理模擬工作至關重要。

但是，目前實現非均質油藏物理模擬主要有三種方式，即巖心或多管并聯、平面膠結和平面填砂。巖心或多管并聯模型由于管壁的存在，使得流體之間在不同滲透性儲層之間不能互相溝通交流，不能真實反映不同滲透性儲層之間在平面及層內完全無阻礙相互連通的實際情況，同時無法可視化，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。平面膠結模型一般采用膠粘劑將砂膠結，授權公告號為CN105545263B的發明專利公開了一種用于驅油實驗的可視化噴砂模型及其制作方法，用石英砂噴槍(壓縮高壓空氣攜帶一定粒徑石英砂)均勻噴涂石英砂于玻璃載片內表面，使石英砂與環氧樹脂牢固膠結，均勻噴砂一定厚度后，改變石英砂粒徑，獲得不同滲透率膠結層。此方法制作模型耗時較長，制作的巖心模型重復性不好，實驗后不能重復使用，不可避免的造成浪費，且膠結模型只能使用夾持器進行實驗，使用成本較高，且由于采用膠粘劑將砂膠結，其不同滲透物性的層面由于膠結劑的存在而容易出現竄流或者連通性不佳的問題。同時，采用膠結的方式實現不同的非均質砂體需要重新設計相應模具、砂與膠結劑比例等，調節復雜，成本較高；平面填砂模型通常采用帶孔隔板分割不同粒徑石英砂來實現模型非均質性，申請號為CN201520715166.1的實用新型公開了一種用于非均質油藏滲流特征研究的非均質填砂模型，它通過在殼體內與側壁平行的方向設置有兩塊帶孔隔板以使殼體內隔出等間距的三個空間，隔板隔出的等間距的三個空間內用于填不同目數的石英砂，從而實現非均質物理模型。申請號為CN201420234885.7的實用新型公開了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，在填砂槽之間設置流體通道來實現模型非均質性，此種方法采用帶孔隔板等方式進行不同滲透物性層之間的分割，實現過程相對便捷，雖然在一定程度上解決了不同滲透物性層之間的連通問題，但畢竟在不同滲透物性層之間存在隔板，不同滲透性砂體不能直接接觸，對流體在不同滲透層間的流動等還是有一定影響，仍然不能真實反映不同滲透性儲層之間在平面及層內等完全無阻礙相互連通的實際情況。同時，采用隔板方式一個夾砂模型只能實現一種形態構造的非均質砂體，要實現不同形態構造的非均質砂體需要制作相應的多個模型，成本較高。目前缺乏一種簡便的用于夾砂模型的無需隔板且不用固定膠結的、能夠實現不同構造的非均砂體的鋪砂方法，能夠真實反映不同滲透性儲層之間在平面及層內等完全無阻礙相互連通、不同滲透性儲層接觸面無嚴重竄流的實際情況。

發明內容