[發明專利]造縫裝置、用于模擬填砂模型驅替實驗過程的系統及工藝

有效

• 申請號: 201910432637.0
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN111980645B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 陳興隆;張娜;李思源;呂文峰;韓海水
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B49/00;E21B43/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

本發明提供了一種造縫裝置、用于模擬填砂模型驅替實驗過程的系統及工藝，該裝置包括兩塊相對設置的推板、若干轉動板及位于兩塊相對設置的推板之間的氣囊；兩塊相對設置的推板上對稱地開設有若干圓孔，若干該圓孔中分別安裝有轉動軸，該轉動軸的邊緣開有卡簧淺槽；轉動板通過卡簧連接于推板上所安裝的轉動軸中；氣囊的一端設置有氣嘴，用于與實驗管線相連接；填砂模型造縫裝置處于初始狀態時，該兩塊相對設置的推板的內側緊密接觸，該氣囊被抽真空且處于最小體積狀態；當所述填砂模型造縫裝置處于工作狀態時，該氣囊處于膨脹狀態且為柱狀結構，在所述氣囊的推動下該兩塊相對設置的推板逐漸被分開直至所述轉動板與兩塊相對設置的推板垂直。

技術領域

本發明涉及一種造縫裝置、用于模擬填砂模型驅替實驗過程的系統及工藝，屬于油田開發技術領域。

背景技術

填砂模型在驅油實驗研究中的應用較為廣泛，其特點是易于制作，且能滿足多類型的設計要求。例如針對裂縫模型的實驗研究，在填砂過程中可實現裂縫位置、裂縫形狀和尺寸等復雜設計；之后再對模型進行封裝操作，并進行實驗。

目前，本領域常用的于填砂模型3中制作裂縫4的方法的示意圖如圖1及圖2所示，其中，圖1對應的為均質填砂模型，圖2對應的為裂縫填砂模型。該方法的優點是顯而易見的，比如其具有便捷特點，且能很好地實現設計要求。但是該方法也存在難以克服的缺點，即裂縫是先期制作形成，不能在實驗過程中形成裂縫。通常在研究裂縫油藏驅油過程時，造縫過程都是在開發后期采用，因而需要保持裂縫之外的模型部分基本性質不變，這樣才能有效對比裂縫在同一模型中產生的影響。

該常規方法采用兩個填砂模型來進行對比，一個沒有裂縫，作為對比基礎，即均質填砂模型；另外一個制作裂縫，即裂縫填砂模型。由于砂粒排布、施壓輕重等微弱差異都會對模型局部的滲透率產生顯著影響，因而填砂模型制作無法保證兩個模型具有較高的相似度，實驗過程可表現為滲流通道顯著不同，進而造成驅油效果也不同。該特點造成兩個模型除存在裂縫差異外，模型其它部分差異也是較大的。

另外，由于裂縫的存在，裂縫填砂模型在飽和過程中形成的基礎實驗參數也與對比模型(均質填砂模型)有顯著差異。例如，均質填砂模型在飽和水過程中，飽和水量占孔隙體積可達80％以上，含束縛水的飽和油量可達70％以上；而圖2中的裂縫填砂模型對應的飽和水量不足70％，含束縛水的飽和油量不足60％。

因此，提供一種填砂模型造縫裝置、用于模擬填砂模型驅替實驗過程的系統及工藝已經成為本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發明的一個目的在于提供一種填砂模型造縫裝置。

本發明的另一個目的還在于提供一種用于模擬填砂模型驅替實驗過程的系統。

本發明的又一個目的還在于提供一種模擬填砂模型驅替實驗過程的工藝。

為了實現以上目的，一方面，本發明提供了一種填砂模型造縫裝置，其中，所述填砂模型造縫裝置包括兩塊相對設置的推板、若干轉動板及位于兩塊相對設置的推板之間的氣囊；

所述兩塊相對設置的推板上對稱地開設有若干圓孔(孔內壁光滑)，若干該圓孔中分別安裝有轉動軸，該轉動軸的邊緣開有卡簧淺槽；

所述轉動板通過卡簧連接于推板上所安裝的轉動軸中；

所述氣囊的一端設置有氣嘴，用于與實驗管線相連接；

所述填砂模型造縫裝置處于初始狀態時，該兩塊相對設置的推板的內側緊密接觸，該氣囊被抽真空且處于最小體積狀態；當所述填砂模型造縫裝置處于工作狀態時，該氣囊處于膨脹狀態且為柱狀結構，在所述氣囊的推動下該兩塊相對設置的推板逐漸被分開直至所述轉動板與兩塊相對設置的推板垂直。

根據本發明具體實施方案，在所述的填砂模型造縫裝置中，為便于操作，通常情況下，于該轉動軸的外側邊緣開有卡簧淺槽。