[实用新型]一种用于疏松砂岩方岩心模拟模型

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及石油工程领域,尤其一种用于疏松砂岩方岩心模拟模型。

背景技术

针对渤海疏松砂岩的稠油油藏特征：渗透率高，原油粘度高，非均质性严重。常规的室内模拟实验装置：φ25和φ38的岩心模型不能满足研究非均质性的需要，需要研究实用新型适合非均质性的人造岩心。

在这方面的研究中，大庆油田研究较为深入。在2010年，皮彦夫等在科学与工程杂志中发表论文“石英砂环氧树脂胶结人造岩心的技术与应用”，提出多种类型的人造岩心，其中尺寸为45mm×45mm×300mm的浇铸方岩心，就是以大庆油田地质条件模拟的三层非均质性岩心，主要通过在环氧树脂、磷酸铝、硅酸盐等胶结剂中添加粘土矿物和石英砂进行胶结制作人造岩心。该类胶结的岩心是石英砂、粘土和“液体状”的胶结剂通过高温烘烤胶结形成的人在岩心。其结构稳定，孔隙度相对较低(胶结剂胶结形成较多的死孔隙)。这种手段生成的岩心不能适应于渤海的高渗透、高孔隙的油藏特征；对于渤海油藏生产开发过程中发现采出液含砂的现象，普通岩心也不能较好的模拟。

所以针对渤海稠油油藏的生产开发，受到生产平台寿命的影响，需要在有限的时间内采出更多的原油，需要建立合理的生产开发制度。而室内物理模拟岩心是建立这一系列制度的基础。

所以针对这个高渗透油藏，稠油出砂等问题，实用新型设计一种疏松砂岩岩心模型，针对非均质性严重，砂体能够运移的物理模拟岩心，满足渤海稠油疏松砂岩油藏的实验研究需求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型采用以下技术方案：该种用于疏松砂岩方岩心模拟模型,其特征在于，该模型包括上盖板、方形腔体和下底板，所述方形腔体为中空状，上盖板和下底板朝方形腔体侧均有嵌入模块，上嵌入模块与上盖板通过螺丝固定连接，下嵌入模块与下底板通过螺丝固定连接，上嵌入模块和下嵌入模块的正面大小与方形腔体的正面大小相匹配，方形腔体分别与上盖板和下底板通过螺丝进行固定，所述与上嵌入模块的厚度要大于与下嵌入模块的厚度，所述方形腔体的内壁分三层，上层为与上嵌入模块接触部分，其内壁光滑，下层为与下嵌入模块接触部分，其内壁光滑，中间部分，为空腔，中间部分的内壁进行打磨处理，并不光滑，上嵌入模块壁上具有标示刻度，上嵌入模块和下嵌入模块内侧面进行打磨处理，上嵌入模块和上盖板上具有若干导气通道，导气通道采用V字形结构，导气通道的内侧有滤膜饼，上嵌入模块和下嵌入模块的侧面与方形腔体之间采用O型密封圈进行密封，O型密封圈的槽边与上嵌入模块和下嵌入模块的内侧面保持有距离，方形腔体的两侧分别设置有出液端头和进液端头，出液端头和进液端头内侧安置有滤膜饼。

上述设计中方形腔体的内壁分三层，其中中间是放置岩心的部位，通过壁面打磨促进不规则的石英颗粒与壁面有较高的契合度，避免了“窜流”现象发生；方形腔体上下层与上嵌入模块和下嵌入模块接触，内壁光滑，便于上嵌入模块和下嵌入模块的嵌入；为保证密封圈对岩心的密封性能，岩心90°直倒角设计成45°的圆弧角过渡，避免直倒角锋利的尖角刺破密封圈。

上嵌入模块壁上具有标示刻度是用于标识加砂量，上嵌入模块的厚度要大于与下嵌入模块的厚度，是为了能保证填压过程中压块受方形腔体壁影响垂直施加压力。

上述导气通道是专门针对大面积岩心填压设计的，避免了上嵌入模块与砂体压实过程中气体膨胀冲击对砂体的影响，采用滤膜饼封隔通道，其滤膜砂的作用在于阻止砂体运移。

出液端头和进液端头是具有环状导流槽的，外表面是过滤饼阻挡砂体进入，导流能力高，防砂效果好。

作为一种优选，所述方形腔体是由长390mm、宽135mm、高115mm的实心刚体从中间部位掏空，中间空腔尺寸为长300mm、宽45mm、高115mm，其上盖板和下底板分别采用长390mm、宽135mm、高25mm的钢板。

优选的，上嵌入模块的厚度为45mm，下嵌入模块的厚度为25mm，其所述的方形腔体的内壁分三层，上层和中层分别为45mm，下层为25mm。

优选的，所述出液端头和进液端头分别连接有水平阀。

将上述用于疏松砂岩方岩心模拟进行使用的制作疏松砂岩方岩心模拟模型的方法，其步骤如下：

(一)、组装模型，将下嵌入模块用螺丝固定在下底板上，在下嵌入模块上套上O型密封圈，并且涂抹润滑油，然后将方形腔体安装在下底板上，下嵌入模块锲入方形腔体的内腔，并且用螺丝固定，上盖板与上嵌入模块用螺丝固定，上嵌入模块套有O型密封圈，上盖板和上嵌入模块上的导气通道内安置有滤膜饼；