[发明专利]一种用于填制非均质夹砂模型的实验方法

说明书

一种用于填制非均质夹砂模型的实验方法，根据所需要实现的由N块不同渗透性砂体组成的非均质砂体设计，制作N块形状，大小，厚度等与不同渗透性砂体一致的铺砂辅助工具，将所有铺砂辅助工具按照设计位置放入铺砂凹槽中固定，取出其中一块后在凹槽空缺位置铺平相应渗透率的石英砂后，铺好的砂体中浸润一定质量及浓度的水溶性胶结剂，烘干后取出另一块辅助工具，空缺位置铺平相应渗透率的石英砂，依次将相邻辅助工具取出后铺砂，直至完成预先设计的整体非均质砂体，砂体加压密闭封装后连续水驱，将砂体中水溶性胶结剂溶解驱出，得到不同渗透性砂体间紧密衔接，无阻碍连通、不同渗透性砂体接触面无严重窜流的无需隔板且不用固定胶结的非均质砂体。

技术领域

本申请涉及石油技术领域，更具体地说，涉及一种用于填制非均质夹砂模型的实验方法。

背景技术

物理模拟实验是研究油藏开采过程中的渗流特征、提高采收率效果评价的手段之一，目前国内许多油田都已进入中-高含水期，由于注入水的长期冲刷，储层的孔隙结构及物理性质发生了变化，储层非均质性加剧，使水驱或化学驱波及系数降低，从而导致最终采收率较低。因此，模拟水驱或化学驱在非均质储层中的驱油效率及渗流规律，对于化学驱油剂的研发、评价及筛选，进一步提高原油采收率提供理论依据。而实现砂体非均质性的方法则是非均质油藏物理模拟工作中不可或缺的关键技术，对于非均质油藏物理模拟工作至关重要。

但是，目前实现非均质油藏物理模拟主要有三种方式，即岩心或多管并联、平面胶结和平面填砂。岩心或多管并联模型由于管壁的存在，使得流体之间在不同渗透性储层之间不能互相沟通交流，不能真实反映不同渗透性储层之间在平面及层内完全无阻碍相互连通的实际情况，同时无法可视化，不能直接观察流体在层内非均质多孔介质中的渗流变化情况。平面胶结模型一般采用胶粘剂将砂胶结，授权公告号为CN105545263B的发明专利公开了一种用于驱油实验的可视化喷砂模型及其制作方法，用石英砂喷枪(压缩高压空气携带一定粒径石英砂)均匀喷涂石英砂于玻璃载片内表面，使石英砂与环氧树脂牢固胶结，均匀喷砂一定厚度后，改变石英砂粒径，获得不同渗透率胶结层。此方法制作模型耗时较长，制作的岩心模型重复性不好，实验后不能重复使用，不可避免的造成浪费，且胶结模型只能使用夹持器进行实验，使用成本较高，且由于采用胶粘剂将砂胶结，其不同渗透物性的层面由于胶结剂的存在而容易出现窜流或者连通性不佳的问题。同时，采用胶结的方式实现不同的非均质砂体需要重新设计相应模具、砂与胶结剂比例等，调节复杂，成本较高；平面填砂模型通常采用带孔隔板分割不同粒径石英砂来实现模型非均质性，申请号为CN201520715166.1的实用新型公开了一种用于非均质油藏渗流特征研究的非均质填砂模型，它通过在壳体内与侧壁平行的方向设置有两块带孔隔板以使壳体内隔出等间距的三个空间，隔板隔出的等间距的三个空间内用于填不同目数的石英砂，从而实现非均质物理模型。申请号为CN201420234885.7的实用新型公开了一种模拟层内非均质性的二维可视填砂模型及二维可视渗流实验装置，在填砂槽之间设置流体通道来实现模型非均质性，此种方法采用带孔隔板等方式进行不同渗透物性层之间的分割，实现过程相对便捷，虽然在一定程度上解决了不同渗透物性层之间的连通问题，但毕竟在不同渗透物性层之间存在隔板，不同渗透性砂体不能直接接触，对流体在不同渗透层间的流动等还是有一定影响，仍然不能真实反映不同渗透性储层之间在平面及层内等完全无阻碍相互连通的实际情况。同时，采用隔板方式一个夹砂模型只能实现一种形态构造的非均质砂体，要实现不同形态构造的非均质砂体需要制作相应的多个模型，成本较高。目前缺乏一种简便的用于夹砂模型的无需隔板且不用固定胶结的、能够实现不同构造的非均砂体的铺砂方法，能够真实反映不同渗透性储层之间在平面及层内等完全无阻碍相互连通、不同渗透性储层接触面无严重窜流的实际情况。

发明内容