[发明专利]一种用于驱油实验的可视化喷砂模型及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及研究油气田开发过程中物理驱替效果和评价各类化学助剂所用的模型，具体涉及一种用于驱油实验的可视化喷砂模型及其制作方法。

背景技术

目前，在研究油气田开发过程中物理驱替效果和评价各类化学助剂所用的模型主要有：①钻取自地层的天然圆柱形岩心和人造的条状、平板岩心，是目前广泛应用于室内物理模拟的一种重要手段。优点是：机械强度高，可承受高温高压，成本较低。缺点是：其驱替过程均不可视，不能进行图像的分析，不能实时对实验中问题进行准确判断；②微观玻璃蚀刻模型，采用光化学蚀刻技术工艺，将天然岩心的孔隙结构光刻到平面玻璃上。优点是：驱替过程可视，可进行图像处理，可重复使用。缺点是：不具备真实岩心的砂岩颗粒表面，尺寸小，成本高；③填砂管模型，现有填砂管有玻璃和金属两大类，共同的缺点是填制的模型渗透率、孔隙度高，很难模拟实际油藏条件；④玻璃或有机玻璃平板模型，一般在两片玻璃间夹砂或用胶粘剂将砂胶结，优点是：驱替过程可视，可进行图像处理，缺点是：机械强度低，承压低，内表面易窜流，模型渗透率高；⑤岩心磨片类，这类模型通过天然或人造岩心磨片，部分可实现可视化，其缺点一是模型很难制成较大尺寸，另外模型磨制过程中破坏了部分孔隙结构，使模型表面反映的实验现象失真。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于驱油实验的可视化喷砂模型，这种用于驱油实验的可视化喷砂模型用于解决现有技术落后中填砂模型出现的渗透率难以控制以及玻璃或有机玻璃平板模型内表面易窜流的问题；本发明的另一个目的是提供这种用于驱油实验的可视化喷砂模型的制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于驱油实验的可视化喷砂模型包括玻璃载片、玻璃盖片，玻璃载片的内表面中心设置有容纳石英砂胶结层的方形凹槽，石英砂胶结层采用压缩空气携带胶结制剂和石英砂，经高速气体喷涂于玻璃载片内方形凹槽中制成，石英砂胶结层厚度和玻璃载片方形凹槽深度相同；玻璃盖片尺寸与玻璃载片尺寸相同，玻璃盖片与玻璃载片通过硅酮密封胶胶结成型；按井网设计的注采口贯穿玻璃盖片和石英砂胶结层。

上述方案中胶结制剂为环氧树脂。

上述方案中石英砂胶结层制成均质结构或多层非均质结构，通过石英砂粒径改变渗透率。

上述方案中石英砂胶结层的两侧各有三个注采口，玻璃盖片上设置两列注采口，每列有三个注采口，两列注采口分别与石英砂胶结层的两侧的注采口相对应。

上述方案中玻璃载片和玻璃盖片外均设置加厚玻璃板，两块加厚玻璃板外各设置一块带有中心孔的钢板夹持装置，钢板夹持装置两侧各设置三个注采口，玻璃载片、玻璃盖片、加厚玻璃板、钢板夹持装置固定在一起，钢板夹持装置与玻璃盖片之间，钢板夹持装置与载玻片之间均设置有橡胶垫；钢板夹持装置两侧的注采口与玻璃盖片上的注采口一一对应。

上述用于驱油实验的可视化喷砂模型制备方法：

一、加工玻璃盖片，并按照设计用玻璃钻头加工井网的注采口；

二、加工玻璃载片，玻璃载片内表面先用雕刻机雕刻出方形凹槽，制作方形凹槽时，在与玻璃盖片注采口相应的位置上先粘好粘贴纸保护点，粘贴纸厚度大于方形凹槽深度，再用环氧树脂喷枪均匀喷涂环氧树脂一层于整个方形凹槽，用于石英砂的粘结及石英砂与载玻片的粘结；然后用石英砂喷枪均匀喷涂石英砂于方形凹槽内环氧树脂的表面，使石英砂与环氧树脂牢固胶结；如上重复喷涂一层环氧树脂和一层石英砂，直至石英砂胶结层厚度达到方形凹槽深度；将粘贴纸撕下，玻璃载片制备完成，带注采口的石英砂胶结层同时形成在方形凹槽内；

三、粘结，用硅酮密封胶涂抹玻璃载片四周，将玻璃盖片盖在刚加工完成的玻璃载片上，压紧1小时，晾干24小时后，用于驱油实验的可视化喷砂模型即制备完成。

更进一步，上述方案中用于驱油实验的可视化喷砂模型制备方法：

一、加工玻璃盖片，其厚度1cm，按照设计用玻璃钻头加工井网的两列注采口，每列注采口与边缘距离为4cm，每列平均分布3个用于注入或者采出的口，玻璃钻头直径7mm；