[发明专利]一种内环胶结防窜流耐高温高盐填砂管

说明书

本发明涉及一种内环胶结防窜流耐高温高盐填砂管，该填砂管包括：一端为入口端、另一端为出口端的中空管体，安装在中空管体的入口端的入口堵头，以及安装在中空管体的出口端的出口堵头；其中，在中空管体中设置用于模拟多孔介质的填充介质，填充介质为涂抹环氧树脂、固化剂和填充介质混合后胶结而成；入口堵头上设置有入口；出口堵头上设置有出口。本发明能够有效解决填充介质与管内壁贴合不紧密带来的边界窜流问题，保证实验结果准确性；此外，胶结涂层能耐高温高盐，有效解决常规不锈钢材质在高温下耐盐、耐腐蚀性差的问题，进而可选用常规不锈钢材质加工的填砂物理模型管进行高温高盐实验，降低使用成本。

技术领域

本发明属于油气田开发物理模拟实验技术领域，尤其涉及一种内环胶结防窜流耐高温高盐填砂管。

背景技术

在油气田开发的化学驱、微生物驱等领域中，需要从宏观角度通过室内物理模拟油气藏多孔介质来考察驱替液(或驱替剂)的渗流行为、驱替能力及机理等。现有宏观物理模拟模型主要包括填砂物理模型管、人造岩心和天然岩心三类，其中填砂物理模型管由于加工工艺简单、加工成本低、使用便捷等优点已成为宏观物理模拟中不可或缺、最为常用且应用较广的物理模型。在实验中，要保证数据的准确性以真实反映驱替液(或驱替剂)在多孔介质中的流动行为和驱替行为，就必须保证驱替液能够有效地通过填砂物理模型管多孔介质，这就要求驱替液不能在填砂物理模型管内壁发生边界窜流以及填充介质不能在填砂管内发生运移而导致窜流发生。因此，在加工中一般都会将填砂模型管内壁打毛粗糙，期望填充介质能与内壁较好的贴合，进而降低边界窜流的可能性，同时采用液压压实装置将填充介质压实，防止填充介质运移。

目前，填砂模型管内壁打毛粗糙的技术已由最传统的车床加工喷丸毛化(SBT)发展为电火花毛化(EDT)，粗糙度得到明显的提高。例如中国发明专利CN2015107264096公开的一种填砂模型管，其包括本体、堵头、压帽、入口和出口；模型管本体上设有取样口和测压口，堵头位于本体两端，堵头与本体螺钉连接，压帽与堵头固定连接，入口和出口位于填砂模型管两端，堵头为双圈密封堵头，本体的壳体内设置有感温加热装置，感温加热装置与本体固定连接，本体内壁通过电火花毛化处理，获得均匀一致的粗糙度(大于Ra12.5)。然而，通过电火花打毛处理的内壁粗糙度虽然明显提高，但由于打毛粗糙的内壁完全为刚性介质，填充介质仍很难与内壁紧密贴合，两者间形成的贴合缝隙仍明显大于填充介质之间形成的孔隙，从而只能在一定程度上减小窜流问题，而不能彻底解决窜流问题。

同时，目前室内常用的填砂方法为分段压实填砂法：先将一定量的填充介质加入填砂模型管中用专用填砂头通过液压装置压实，然后取出填砂头后再加入一定量的填充介质后再压实，如此重复，直至最后剩余一小段长度较填砂头长度稍大的空间时取出填砂头，将空间直接灌满填充介质后密封。由于最后一小段空间中的填充介质没有压实，紧密度不够，填充介质势必会在实验过程中发生一定程度的运移，从而导致驱替液的窜流等问题。

另一方面，因耐高温、承压能力强等特点，由不锈钢材质制成的填砂物理模型管是目前室内研究使用最为普遍的一种物理模型管，其中以304L和316L不锈钢为主制成的模型管在高温高盐条件下易被腐蚀，表现出在高温下耐盐性差的问题，而高温下耐盐性好的哈氏合金和钛合金价格昂贵，使用成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种内环胶结防窜流耐高温高盐填砂管，能够有效解决填砂物理模型管的窜流问题和高温下耐盐、耐腐蚀的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种内环胶结防窜流耐高温高盐填砂管，其特征在于，该填砂管包括：一端为入口端、另一端为出口端的中空管体，安装在所述中空管体的入口端的入口堵头，以及安装在所述中空管体的出口端的出口堵头；其中，在所述中空管体中设置用于模拟多孔介质的填充介质，所述填充介质为涂抹环氧树脂、固化剂和填充介质混合后胶结而成；所述入口堵头上设置有入口；所述出口堵头上设置有出口。