[发明专利]一种三维可视化填砂模型及其制备方法

权利要求书

1.一种三维可视化填砂模型，其特征在于，其填砂的原料组成包括：粒度为20目~40目的石英砂、粒度为40目~60目的石英砂、粒度为60目~80目的石英砂和粒度为800目的重质碳酸钙粉，调整不同目数的石英砂和重质碳酸钙粉在模型中所占的比例，得到气测渗透率分别为12mD、104mD、144mD、253mD和45mD的砂型配比方案；

气测渗透率为12mD的砂型配比为粒度为40目~60目的石英砂20wt%，粒度为60目~80目的石英砂20wt%，粒度为800目的重质碳酸钙粉60wt%；

气测渗透率为104mD的砂型配比为粒度为20目~40目的石英砂50wt%，粒度为800目的重质碳酸钙粉50wt%；

气测渗透率为144mD的砂型配比为粒度为60目~80目的石英砂100wt%；

气测渗透率为253mD的砂型配比为粒度为20目~40目的石英砂45wt%，粒度为40目~60目的石英砂45wt%，粒度为800目的重质碳酸钙粉10wt%；

气测渗透率为45mD的砂型配比为粒度为40目~60目的石英砂80wt%，粒度为800目的重质碳酸钙粉20wt%；

根据鲁迈拉油田Mishrif油藏的储层结构将所述五种砂型配比分为A、B、C、D四种堆叠模式；其中，A类堆叠模式为：按照从底部开始填充的顺序，依次填充气测渗透率为253mD、45mD、104mD、144mD和12mD的填砂，其中气测渗透率为253mD填砂的厚度为13.75cm，气测渗透率为45mD填砂的厚度为1cm，气测渗透率为104mD填砂的厚度为2cm，气测渗透率为144mD填砂的厚度为6.25cm，气测渗透率为12mD填砂的厚度为2cm；B类堆叠模式为：按照从底部开始填充的顺序，依次填充气测渗透率为144mD、253mD、45mD、104mD和12mD的填砂，其中气测渗透率为144mD填砂的厚度为6.25cm，气测渗透率为253mD填砂的厚度为5cm，气测渗透率为45mD填砂的厚度为2.5cm，气测渗透率为104mD填砂的厚度为7.5cm，气测渗透率为12mD填砂的厚度为3.75cm；C类堆叠模式为：按照从底部开始填充的顺序，依次填充气测渗透率为144mD、104mD、253mD、45mD和12mD的填砂，其中气测渗透率为144mD填砂的厚度为5.75cm，气测渗透率为104mD填砂的厚度为11cm，气测渗透率为253mD填砂的厚度为1.25cm，气测渗透率为45mD填砂的厚度为4.5cm，气测渗透率为12mD填砂的厚度为2.5cm；D类堆叠模式为：按照从底部开始填充的顺序，依次填充气测渗透率为144mD、253mD、104mD、45mD和12mD的填砂，其中气测渗透率为144mD填砂的厚度为3.75cm，气测渗透率为253mD填砂的厚度为0.15cm，气测渗透率为104mD填砂的厚度为7.5cm，气测渗透率为45mD填砂的厚度为10cm，气测渗透率为12mD填砂的厚度为3cm；

所述填砂模型的模具材质为亚克力板或者钢化玻璃。

2.如权利要求1所述的三维可视化填砂模型，其特征在于，所述三维可视化填砂模型的模具为40cm*40cm*25cm的长方体。

3.如权利要求2所述的三维可视化填砂模型，其特征在于，不同气测渗透率的填砂层间还设有耐高温、耐腐蚀的不锈钢烧结的可渗透隔板，所述可渗透隔板的孔径为1μm~200μm。

4.如权利要求3所述的三维可视化填砂模型的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、原料预处理：将各组分分别于60℃~70℃进行4h烘干备用；

步骤2、配料：按照模型总体积计算制备三维填砂模型所需用原料总重量，按照各组分重量百分比称取各组分；

步骤3、拌砂：将称取的各组分按比例混合，搅拌均匀；

步骤4、装模：将混合后的各组分装填到三维填砂模具内腔，每装入5cm厚度，用刮砂板将砂面刮平，然后用压板将混合物压实；然后将填装有各组分混合物的三维填砂模具置于压力试验机上，缓慢升压到5.0×10⁶N，保持压力10min，然后卸压，继续装填有各组分的混合物，按照上述步骤，每装5cm厚度进行一次加压过程，直至三维填砂模具全部填满压实；其中，每种渗透率的填砂层填充结束后放置所述可渗透隔板，然后继续填充各组分的混合物，完成三维填砂模型制作。