一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，該模型包括模型主體和模擬井筒，模型主體是由有機(jī)玻璃構(gòu)成的矩形腔體結(jié)構(gòu)，矩形腔體結(jié)構(gòu)的上端開口；模擬井筒的個數(shù)為兩個且平行設(shè)置在矩形腔體內(nèi)部兩側(cè)，模擬井筒為管狀結(jié)構(gòu)且側(cè)面設(shè)置有開縫或孔；矩形腔體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有填砂層，填砂層由石英砂組成；填砂層的上部設(shè)置有密封層，密封層由聚四氟乙烯生料帶和密封膠組成。本實(shí)用新型的模型主體、填砂層、密封層和模擬井筒均為相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，可拆卸，方便安裝和清洗，使用更加靈活；模型主體采用可加工性能好、機(jī)械強(qiáng)度高的有機(jī)玻璃制成，避免了傳統(tǒng)無機(jī)玻璃模型不易加工、易破損的缺點(diǎn)。
【專利說明】一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，屬于油氣田開發(fā)模型【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在研究油氣田開發(fā)過程中用于模擬驅(qū)替過程、評價(jià)作業(yè)措施效果的物理模型主要有:①天然巖心、人造巖心以及對其二次加工后選擇性刻畫大孔道或縫、洞的平板模型。優(yōu)點(diǎn):成本低、機(jī)械強(qiáng)度高、承壓耐溫；缺點(diǎn):模擬驅(qū)替過程不可視，不能進(jìn)行圖像分析，不能對實(shí)驗(yàn)中的問題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。②玻璃平板模型，多采用膠結(jié)劑固結(jié)或螺栓固定夾砂方式。優(yōu)點(diǎn):驅(qū)替過程可視，可進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理；缺點(diǎn):膠結(jié)模型制作復(fù)雜，對制作經(jīng)驗(yàn)要求高，模型難于清洗，循環(huán)使用效果差，而螺栓固定模型密封性較難保證。③微觀仿真刻蝕模型，采用光、化學(xué)刻蝕技術(shù)在玻璃板上刻上由巖心薄片復(fù)制的孔隙網(wǎng)格制作而成。優(yōu)點(diǎn):驅(qū)替過程可視，可進(jìn)行圖像處理，可重復(fù)使用；缺點(diǎn):尺寸小，成本高，不具備真實(shí)巖心顆粒表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，該模型包括模型主體和模擬井筒，所述的模型主體是由有機(jī)玻璃構(gòu)成的矩形腔體結(jié)構(gòu)，所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)的上端開口 ；所述的模擬井筒的個數(shù)為兩個且平行設(shè)置在模型主體的矩形腔體內(nèi)部兩側(cè)，所述的模擬井筒為管狀結(jié)構(gòu)且側(cè)面設(shè)置有開縫或開孔；所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有填砂層，填砂層的高度為矩形腔體高度的15/18-17/18，所述的填砂層由粒徑在20-100目的石英砂組成；所述的填砂層的上部設(shè)置有密封層，所述的密封層由聚四氟乙烯生料帶和密封膠組成。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型，優(yōu)選的，所述的模型主體的矩形腔體結(jié)構(gòu)的長160mm，高180mm，厚 2mm。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型,優(yōu)選的,所述的模擬井筒的外徑1.8mm,內(nèi)徑1.5mm,高180mm。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型，優(yōu)選的，所述的模擬井筒的孔間距為3_6mm，孔直徑為
0.3-0.8mm。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型，優(yōu)選的，所述的模擬井筒的開縫寬度為0.2-0.5_。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型,優(yōu)選的,所述的聚四氟乙烯生料帶的厚度0.08mm,寬度17mm。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]1、本實(shí)用新型的模型主體、填砂層、密封層和模擬井筒均為相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，可拆卸，方便安裝和清洗，使用更加靈活。
[0013]2、本實(shí)用新型的模型主體采用可加工性能好、機(jī)械強(qiáng)度高的有機(jī)玻璃制成，避免了傳統(tǒng)無機(jī)玻璃模型不易加工、易破損的缺點(diǎn)。[0014]3、本實(shí)用新型設(shè)置有側(cè)面開孔的模擬井筒結(jié)構(gòu)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的在玻璃板上鉆孔、刻槽等方式，模擬井筒結(jié)構(gòu)作為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，方便拆卸。
[0015]4、本實(shí)用新型設(shè)置有填砂層，并且無須膠結(jié)，制作過程簡單、方便。
[0016]5、本實(shí)用新型設(shè)置有密封層，密封性能好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1、模型主體，2、填砂層，3、密封層，4、模擬井筒，5、開縫，6、孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0021]實(shí)施例中所用的材料均為常規(guī)市購材料。其中:有機(jī)玻璃為亞克力有機(jī)玻璃，北京浩源京揚(yáng)亞克力有機(jī)玻璃制品有售；石英砂為精制石英砂(高純石英砂)，鳳陽縣騰達(dá)石英砂廠有售；聚四氟乙烯生料帶，江蘇省揚(yáng)中市永工密封件有限公司有售；密封膠為OCI密封膠，廣州企高化工科技有限公司有售。
[0022]實(shí)施例1
[0023]一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，該模型包括模型主體I和模擬井筒4，所述的模型主體I是由有機(jī)玻璃構(gòu)成的矩形腔體結(jié)構(gòu)，所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)的上端開口 ；所述的模擬井筒4的個數(shù)為兩個且平行設(shè)置在模型主體I的矩形腔體內(nèi)部兩側(cè)，所述的模擬井筒4為管狀結(jié)構(gòu)且側(cè)面設(shè)置有開縫5 ;所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有填砂層2，填砂層2的高度為矩形腔體高度的17/18，所述的填砂層2由粒徑在20-100目的石英砂組成；所述的填砂層2的上部設(shè)置有密封層3，所述的密封層3由聚四氟乙烯生料帶和密封膠組成。
[0024]本實(shí)施例中所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)的長160mm,高180mm,厚2mm ;所述的模擬井筒的外徑1.8mm,內(nèi)徑1.5mm,高180mm ;所述的模擬井筒4的開縫5寬度為0.2mm ;所述的聚四氟乙烯生料帶的厚度0.08mm,寬度17mm。
[0025]制備方法:
[0026]①模型主體
[0027]材料:亞克力有機(jī)玻璃；
[0028]規(guī)格:厚度8_和2_兩種；
[0029]尺寸:8mm厚亞克力有機(jī)玻璃2塊，尺寸為200X200mm，用作模型主體前、后兩個面；2mm厚亞克力有機(jī)玻璃3塊，其中2塊尺寸為20 X 200mm，用于模型主體兩側(cè)的密封；1塊尺寸為20X 160mm，用于模型主體底部的密封。
[0030]不同亞克力有機(jī)玻璃之間粘合形成矩形腔體結(jié)構(gòu)，矩形腔體結(jié)構(gòu)尺寸160 X 180 X 2mm。
[0031]②模擬井筒[0032]材料:不銹鋼毛細(xì)管；
[0033]規(guī)格:外徑1.8mm,內(nèi)徑1.5mm,長度180_ ；
[0034]不銹鋼毛細(xì)管模擬井筒作為獨(dú)立單元可進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。模擬井筒的側(cè)面開縫，模擬裸眼完井。
[0035]③填砂層
[0036]材料:精致石英砂；
[0037]規(guī)格:粒徑在20-100目；
[0038]從模型主體開口一側(cè)填入精致石英砂，邊加入邊晃動，保證砂層均勻向上填充；每裝入一定量精致石英砂后，均勻用力壓實(shí)，直到所有石英砂充填完成。
[0039]④活動密封層
[0040]材料:聚四氟乙烯生料帶和OCI密封膠；
[0041]規(guī)格:聚四氟乙烯生料帶厚度0.08mm,寬度17mm。
[0042]為避免注入流體沿填砂層和密封層之間竄進(jìn)，在砂層上均勻鋪一層聚四氟乙烯生料帶(將聚四氟乙烯生料帶揉成疏松條狀，塞入砂層上部后壓實(shí))。然后，將OCI密封膠用力擠入填砂層上部的模型主體空腔內(nèi)，保證密封膠與模型主體充分接觸無縫隙，完成整個模型的密封。
[0043]使用方法:
[0044]首先，將可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型與抽真空裝置相連，檢測模型密封性；然后，負(fù)壓飽和水，計(jì)算模型孔隙度；其次，將飽和水后的模型與微量驅(qū)替裝置相連，低速油驅(qū)水，計(jì)算初始含油飽和度和束縛水飽和度；最后，開展不同條件下的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，同時(shí)用攝像裝置和手持放大鏡裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，用于波及改善、滲流特征及作用機(jī)理的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取下密封層，將精制石英砂沖出，采用清洗常規(guī)玻璃儀器的方法用石油醚、去污粉等對模型主體進(jìn)行清洗，低溫(<80°C)烘干，以備循環(huán)使用。
[0045]實(shí)施例2
[0046]如實(shí)施例1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，不同的是所述的模擬井筒的開縫5寬度為0.5_，長度為16/18。
[0047]實(shí)施例3
[0048]如實(shí)施例1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，不同的是所述的模擬井筒4為側(cè)面設(shè)置有孔6，模擬井筒的孔間距為6_，孔直徑為0.Smm0模擬井筒4的孔6用于模擬射孔完井。
[0049]實(shí)施例4
[0050]如實(shí)施例3所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，不同的是所述的模擬井筒4的孔6間距為5mm,孔直徑為0.5mm。
[0051]實(shí)施例5
[0052]如實(shí)施例1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，不同的是所述的模擬井筒4的開縫5寬度為0.4mm,長度為模擬井筒4長度的17/18。
【權(quán)利要求】
1.一種可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，其特征在于該模型包括模型主體和模擬井筒，所述的模型主體是由有機(jī)玻璃構(gòu)成的矩形腔體結(jié)構(gòu)，所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)的上端開口 ；所述的模擬井筒的個數(shù)為兩個且平行設(shè)置在模型主體的矩形腔體內(nèi)部兩側(cè)，所述的模擬井筒為管狀結(jié)構(gòu)且側(cè)面設(shè)置有開縫或孔；所述的矩形腔體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有填砂層，填砂層的高度為矩形腔體高度的13/18-17/18，所述的填砂層由粒徑在20-100目的石英砂組成；所述的填砂層的上部設(shè)置有密封層，所述的密封層由聚四氟乙烯生料帶和密封膠組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，其特征在于所述的模型主體的矩形腔體結(jié)構(gòu)的長160mm,高180mm,厚2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，其特征在于所述的模擬井筒的外徑1.8mm,內(nèi)徑1.5mm,高180mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，其特征在于所述的模擬井筒的孔間距為3-6mm，孔直徑為0.3-0.8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，其特征在于所述的模擬井筒的開縫寬度為0.2-0.5_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸循環(huán)利用的二維可視化平板填砂模型，其特征在于所述的聚四氟乙烯生料帶的厚度0.08mm,寬度17mm。
【文檔編號】E21B43/16GK203808951SQ201420179695
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】王增寶, 付敏杰, 趙修太, 李永來, 任熵, 劉德新 申請人:中國石油大學(xué)(華東)