[发明专利]一种半胶结人造岩心模型及其填砂装置和方法

说明书

本发明涉及一种半胶结人造填砂管岩心模型，由透明有机玻璃管、中部石英砂填充区和两端砂粒胶结区构成。上述半胶结人造填砂管岩心模型的填制装置，该装置由手动水力压力泵、泄压阀、压力表、固定支架、实心螺纹铁杆和一端开口的具塞中间容器组成。本发明提供了一种半胶结人造填砂管岩心模型及其填制装置与方法，本发明的优点在于：①降低岩心制作成本，降低岩心制作的技术门槛，提高岩心的制作效率；②岩心的孔隙结构用有机玻璃管保护起来，高压驱替时，有效避免了高围压对岩心的破坏和孔隙结构的改变。本发明装置结构简单、操作方便，实用性强，模拟可信度高，是一种适合推广的新型岩心模型制作技术。

技术领域

本发明涉及一种半胶结人造岩心模型及其填砂装置和方法，属于多孔介质物理模型构建技术领域。

背景技术

人造岩心模型是石油工程领域中常用的人造多孔介质模型，该模型模拟了砂岩的沉积过程。砂岩由性质不同、形状各异、大小不等的砂粒经胶结物胶结而成，砂粒和胶结物构成岩石骨架，骨架之间未被填充的空间构成了孔隙。人造多孔介质模型可有效地模拟油、气、水在多孔介质中的渗流规律，具有成本低、方法简单、模拟可信度高的特点。在油藏工程中，利用人造岩心进行物理模拟实验是必不可少的，可为油气田开发提供重要的参考依据。油气田开发具有成本高、技术含量高、地域差异性大等特征，在对某一区块的油气田开发方案制定中，通常需要结合该区块的油层物理数据，以岩心驱替系统为核心进行室内模拟实验，实验的数据将是该区块制定科学合理、经济高效的开发方案的可靠依据。同时，随着油气田开发的难度越来越大，新的开发技术层出不穷，岩心驱替实验也是对新石油开采技术进行评价的主要实验方法。

人造岩心作为人工合成的多孔介质模型，是石油行业进行科学研究的重要物理模型。根据其维度不同，分为：管状的一维岩心、平板状的二维岩心和立体状的三维岩心。其中以一维岩心模型最常用，也是与本发明最相近似的实现方案。

目前主要的一维岩心模型有以下几种：钢制石英砂填砂岩心、胶结岩心、烧结岩心、天然岩心。其优缺点见下表：

岩心类型	优点	缺点
填砂岩心	技术简单	砂粒不稳定，易运移，易出现高渗区
胶结岩心	重复性高	改变表面性质、易被胶完全堵死
烧结岩心	重复性高、可信度高	工艺复杂、难掌握
天然岩心	可信度高	孔隙结构不可控、成本高、获取困难、重复性差