專利名稱：一種可視化人造巖心模型及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田化學(xué)驅(qū)油劑滲流機(jī)理和調(diào)剖劑轉(zhuǎn)向機(jī)理研究的可視化巖心模型，屬于一種可視化人造巖心模型及其制備方法。
背景技術(shù)：
在油田開發(fā)過程中，化學(xué)驅(qū)油劑和調(diào)剖劑在改善水驅(qū)開發(fā)效果和提高原油采收率等方面具有十分重要的作用，具備某種功能的驅(qū)油劑和調(diào)剖劑產(chǎn)品往往有許多，這就需要對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)選。產(chǎn)品優(yōu)選的依據(jù)是它在油藏巖心中的滲流特性，即需要開展巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。目前，由于受到天然巖心來源和規(guī)格的限制，加之天然巖心取心成本很高，國內(nèi)研究機(jī) 構(gòu)多采用人造巖心替代天然巖心。此外，提高化學(xué)驅(qū)增油效果和改善化學(xué)劑產(chǎn)品性能的重要技術(shù)途徑是掌握驅(qū)油劑滲流和調(diào)剖劑轉(zhuǎn)向機(jī)理，這些機(jī)理的探索和研究都離不開可視化驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。由此可見，人造可視化模型性能特征直接關(guān)系到微觀機(jī)理的客觀真實(shí)性。目前，實(shí)驗(yàn)室使用人造可視化模型包括玻璃填砂和玻璃刻蝕模型。玻璃填砂可視化模型是由兩片玻璃及其中間充填砂粒組成。該模型充填砂粒中不含膠結(jié)物和制作過程中未施加充填壓力，因而存在砂粒間孔隙尺寸較大和砂粒與玻璃片間竄流等問題。玻璃刻蝕可視化模型由兩片玻璃燒結(jié)而成，其中一片玻璃表面經(jīng)刻蝕形成了模擬巖石孔道。該模型孔隙結(jié)構(gòu)比較單一，孔隙表面光滑，且刻蝕和燒結(jié)工藝比較復(fù)雜、成功率低，制作成本較高。綜上所述，現(xiàn)有人造可視化模型存在仿真程度低和制作成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有人造可視化模型仿真程度低和制作成本高等問題，本發(fā)明提供了一種可視化人造模型及其制備方法。該人造可視化模型仿真程度高和制作成本低。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該可視化人造巖心模型由滲透層和基體兩部分組成，滲透層上表面中部粘貼有透明玻璃片，透明玻璃片上安裝有視窗，視窗兩側(cè)軸向上分別安裝有閥門座?？梢暬嗽炷Ｐ椭苽洳襟E
(1)按照設(shè)計(jì)要求稱量石英砂和膠結(jié)物，混合均勻，分別放入鋼制模具中加壓、烘干，然后切割成長方形，巖心外觀尺寸為高X寬X長=3cmX6cmX 12cm ;
(2)對巖心滲透層的表面進(jìn)行打磨，使其厚度保持在3mm；
(3)在膠結(jié)物稠化后固化前均勻涂抹到外觀尺寸為高X寬X長=0.4cmX4cmX6cm的透明玻璃片表面，將玻璃片涂膠面向下放置在巖心滲透層中部，等待膠結(jié)物固化后在透明玻璃片上安裝有視窗；
(4)在巖心滲透層表面、沿長度方向、距端面2cm的位置分別安裝閘門座，閘門座材質(zhì)為電木板；
(5)在膠結(jié)物稠化后固化前均勻涂抹到巖心的剩余部分表面；
(6)將巖心放置到模具內(nèi)，倒入環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封處理，等待固化。
本發(fā)明所具有的有益效果本發(fā)明克服了玻璃填砂可視化巖心模型仿真程度高的問題，同時(shí)也克服了玻璃刻蝕模型制作成本高的問題，本發(fā)明的巖心滲透層滲透率IOOOmD 50000mD，巖心基體滲透率低于lmD。巖心配方組成、膠結(jié)物和壓制工藝應(yīng)用現(xiàn)有的技術(shù)。巖心配方組成、膠結(jié)物和壓制工藝也可以見中國發(fā)明專利“石英砂環(huán)氧樹脂膠結(jié)非均質(zhì)模型制作方法”(ZL200510063665. 8)。


圖I是可視化人造巖心模型俯視 圖2是可視化人造巖心模型結(jié)構(gòu)示意 圖3是巖心壓制模具示意 圖4是可視化人造巖心模型主視圖； 圖5是微觀驅(qū)替實(shí)驗(yàn)設(shè)備和流程 圖6是微觀模型水驅(qū)后進(jìn)行SMG調(diào)驅(qū)，各驅(qū)替階段結(jié)束時(shí)剩余油分布圖。
具體實(shí)施例方式 該可視化人造巖心模型由滲透層和基體兩部分組成，其中滲透層功能為液體滲流和安置視窗，基體部分為滲透層提供附著和支撐載體?？梢暬嗽炷Ｐ椭苽洳襟E
(I)石英砂和膠結(jié)物混合均勻，分別放入鋼制模具中加壓、烘干，然后切割成長方形，巖心外觀尺寸為高X寬X長=3cmX6cmX 12cm ;該巖心由滲透層(滲透率Kg=IOOOmD 50000mD)和基體(滲透率Kg ( 0. ImD)兩部分組成，都由石英砂與環(huán)氧樹脂膠結(jié)物的混合物經(jīng)壓制而成，其中滲透層所用石英砂顆粒較粗(40目 100目)、膠結(jié)物含量較低(5% 8%)，基體所用石英砂顆粒較細(xì)(270目 350目)、膠結(jié)物含量較高(14% 18%)。與滲透層相比較，基體幾乎不具備滲透性，只起支撐滲透層作用。(2)用砂布對巖心滲透層的表面進(jìn)行打磨，使其厚度保持在3mm ；
(3)在膠結(jié)物稠化后固化前均勻涂抹到外觀尺寸為高X寬X長=0.4cmX4cmX6cm的透明玻璃片表面，將玻璃片涂膠面向下放置在巖心滲透層中部，等待膠結(jié)物固化后將帶孔電木板用膠結(jié)物粘在玻璃片表面，形成視窗；
(4)在巖心滲透層表面、沿長度方向、距端面2cm的中間位置安裝閘門座，閘門座由電木板加工而成，中心位置鉆孔、套扣，以便安裝不銹鋼閘門；
(5)在膠結(jié)物稠化后固化前均勻涂抹到巖心的剩余部分表面；
(6)將巖心放置到模具內(nèi)，倒入膠結(jié)物環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封處理，固化后得到可視化人造巖心模型。巖心外觀見圖3，圖I是巖心外觀俯視圖。巖心壓制模具由側(cè)板、端板、底板和壓板組成(圖2)，底板電木板，壓板為高密度板，其余為碳鋼。兩側(cè)板端面各有一組孔眼，可用螺栓將兩個(gè)側(cè)板連接在一起。利用上述方法制得到的巖心進(jìn)行微觀驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，微觀驅(qū)替實(shí)驗(yàn)設(shè)備和流程見圖4。在微觀模型上，水驅(qū)后進(jìn)行SMG調(diào)驅(qū)，各驅(qū)替階段結(jié)束時(shí)剩余油分布見圖5，其中左側(cè)圓圈為水驅(qū)結(jié)束時(shí)剩余油分布，右側(cè)圓圈為調(diào)剖劑SMG調(diào)驅(qū)后剩余油分布。
權(quán)利要求
1.一種可視化人造巖心模型，該模型巖心由滲透層和基體兩部分組成，滲透層上表面中部粘貼有透明玻璃片，透明玻璃片上安裝有視窗，視窗兩側(cè)軸向上分別安裝有閥門座。
2.權(quán)利要求I所述的可視化人造巖心模型的制備方法，包括下列步驟 (1)首先對巖心滲透層的表面進(jìn)行打磨，使其厚度保持在3mm;巖心外觀尺寸為高X寬 X 長=3cmX6cmX 12cm ； (2)稠化后固化前的膠結(jié)物均勻涂抹到透明玻璃片表面，將玻璃片涂膠面向下放置在巖心滲透層中部，等待膠結(jié)物固化后在透明玻璃片上安裝有視窗；透明玻璃片外觀尺寸為高 X 寬 X 長=0. 4cm X 4cm X 6cm ； (3)在巖心滲透層表面、沿長度方向、距端面2cm的位置分別安裝閘門座； (4)將稠化后固化前的膠結(jié)物均勻涂抹到巖心的剩余部分表面； (5)將巖心放置到模具內(nèi)，倒入膠結(jié)物環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封處理，等待固化。
全文摘要
一種可視化人造巖心模型及其制備方法。該模型巖心由滲透層和基體兩部分組成，巖心由石英砂與環(huán)氧樹脂膠結(jié)物的混合物經(jīng)壓制而成；模型制作工藝步驟1將石英砂和膠結(jié)物混合均勻在模具中加壓和烘干，然后將其切割成長方形；2打磨巖心滲透層的表面，使其厚度保持在3mm；3配制膠結(jié)物環(huán)氧樹脂，在膠結(jié)物稠化后固化前均勻涂抹到外觀尺寸透明玻璃片表面，將玻璃片涂膠面向下放置在巖心滲透層中部，等待膠結(jié)物固化；4在巖心滲透層表面安裝閘門座；5配制環(huán)氧樹脂膠結(jié)物，在膠結(jié)物稠化后固化前均勻涂抹到巖心剩余部分表面；6密封處理，等待膠結(jié)物固化。巖心滲透層的滲透率1000mD～50000mD，基體的滲透率低于1mD。
文檔編號G01N15/08GK102749275SQ20121018060
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者盧祥國, 金鑫 申請人:東北石油大學(xué)