[發明專利]一種模擬河流相沉積的物理模型及其制作方法

在審

• 申請號: 201910508082.3
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110208059A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 施雷庭;汪士凱;葉仲斌;張龍;朱詩杰;張虎;王曉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36;G01N1/44
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 馬超前

一種模擬河流相沉積的物理模型的制作方法，1)將長方體狀模具的中間掏空形成填砂凹槽，將該填砂凹槽的平面面積分成n等份，在相鄰等份之間放置有分隔片；2)選取n份連續粒徑范圍的石英砂，在每份石英砂中加入膠結劑，膠結劑與石英砂質量比為1：100～200，混合均勻，制成n份填料；3)將所述n份填料沿模擬河流沖刷方向、按照粒徑依次減小的順序，分別填充到凹槽的各等份中；4)填砂完成后取出分隔片，刮平填料，壓制；5)烘烤成型、脫模得到物理模型。本發明方法簡單，成本低，獲得河流相沉積物理模型可靠度較高，可用于河流相沉積室內實驗研究。

技術領域

本發明涉及一種模擬河流相沉積的物理模型及其制作方法，屬于油氣田開發領域。

背景技術

海上河流相沉積油藏地質條件復雜，儲集層厚度薄，橫向變化大，通過取心獲得天然巖心不僅取心困難，而且取心巖心體積太小，非均質性較差，無法模擬地下油層真實情況，不能表征油藏特征。而通過室內實驗研究河流相沉積油藏流體滲流規律及模擬油藏開發過程，對制定合理的油藏開發方案、高效開發油藏具有十分重要的意義，因而多采用人造巖心作為模擬油藏物理模型進行室內實驗探索研究。

目前人造巖心大多只考慮了常規的油藏條件及油藏類型，如文獻《石英砂環氧樹脂膠結人造巖心的技術與應用》中闡述了各類不同形狀及尺寸的人造巖心；專利申請號為20161113882.1的《一種致密砂礫巖驅油用巖心制備方法》主要設計了低滲透率砂礫巖的制備方法；專利申請號為201711177127.0的《用于含可控裂縫巖石壓裂性能測試的人造巖心制備方法》主要設計了含有裂縫的人造巖心制備方法。這些人造巖心制備方法均沒有涉及油藏的沉積特征。針對如河流相沉積這類復雜地質條件的油藏，并沒有合適的物理模擬模型，因而急需一種能夠模擬河流相沉積的物理模擬模型，從而滿足室內實驗要求。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種模擬河流相沉積的物理模型及其制作方法，制成的模型能夠滿足室內關于海上河流相沉積油藏類型的室內實驗研究的要求。

本發明的技術方案如下：

一種河流相沉積的物理模型的制作方法，包括以下步驟：

(1)將長方體狀模具的中間掏空形成填砂凹槽，將該填砂凹槽的平面面積分成n等份，在相鄰等份之間放置有分隔片；各等分平面面積分別為S₁＝S₂＝S₃＝…＝S_n＝S/n(S為填砂凹槽平面面積)，同時，各等份的體積相應相等；

(2)選取n份連續粒徑范圍的石英砂，在每份石英砂中加入膠結劑，膠結劑與石英砂質量比為1：100～200，混合均勻，制成n份粒徑依次減小的填料；

(3)將所述n份填料沿模擬河流沖刷方向、按照粒徑依次減小的順序，分別填充到凹槽的各等份中，相應的，每等份填砂的滲透率按順序依次降低；依據河流相沉積油藏特點，模擬河流沖刷形成沿沖刷方向前端滲透率低、后端滲透率高，同時垂直于沖刷方向邊部滲透率低而中部滲透率高的現象，設計河流相沉積物理模擬模型；

(4)填砂完成后緩慢取出分隔片，用刮平工具沿水平方向來回移動，直到填料表面平整并在表面放置壓塊，然后利用液壓機壓制，穩壓15min后卸壓；

(5)將模具整體放置于高溫烘箱中烘烤成型，然后使模型從模具中脫出，得到模擬河流相沉積的物理模型。

進一步的，n＝3～5。

進一步的，所述填砂凹槽尺寸為：長×寬×高＝300mm×45mm×135mm。

進一步的，步驟(1)中所述各等份在平面上的分界線為半橢圓狀，各分界線短半軸均為b＝45mm(等于填砂凹槽寬度)，長半軸為其中，S為填砂凹槽的平面面積。