一种大型可视化平板填砂模型的制作方法

本实用新型涉及一种填砂模型，具体为一种大型可视化平板填砂模型，属于微观驱油物理模拟实验装置技术领域。

背景技术：

重力是影响油藏开发的重要因素。早在1933年，r·d·wyckoff等人就提出了重力对水驱油过程的影响，有学者认为重力是研究层内油水运动问题不可忽略的因素，同时还有人认为底部的高驱油效率不能主要归因于水冲刷的倍数较多，而应肯定油水重力分异对造成底部高驱油效率的重要影响，虽然重力影响驱替作用时常被提及探讨，但截至目前，重力在油层开发中起到的作用及影响始终尚未完全解释清楚。

针对我国目前油藏的开发实际，模拟重力在油藏开发所起作用的方法一般是借助于数值模拟或物理模拟方法，其中最常用的方法则是数值模拟方法。油藏数值模拟是建立在状态方程、运动方程、能量守恒方程和每一项流体的连续性方程基础上，在一定的边界条件下求解问题的方法。但应用数值模拟技术，需对选择的参数进行全方位的考虑，尽可能完整的模拟目标油田的实际状况，但毛管力参数、重力参数等无法进行完全的储层还原，如果模型中对某一因素的考虑失真，则可能导致错误的结果产生。物理模拟实验是在相似准则的指导下进行模型制作以及实验设计。据调研，应用物理模拟方法模拟重力作用效果影响下的驱油实验总体较少，原因之一是因为现有的填砂模型体积小且不可视，流体在小体积的填砂模型中运移距离短、时间少，甚至并未在纵向上发生运移便已经从采出端采出，根本无法突出重力对油层开发的影响效果，且传统的填砂模型均是在不可视的容器内进行砂样装填，在实验过程中无法直观地观察驱替与被驱替相的流动形态。

目前常见的填砂模型大都为不可视的中小型填砂模型或细长管填砂模型，具体缺点表现为以下几点：

1、模型体积小，较小的填砂模型体积无法模拟重力对驱替过程的影响，特别是模拟厚油层开发过程中重力对渗流规律的影响效果；

2、模型不可视，利用金属容器填砂或者金属细长管填砂无法做到实时观察驱替液与被驱替液的流动状态；

3、传统填砂模型未做防壁流措施，流体易从容器壁而不是砂体内的空隙中发生流动，大大降低了实验的驱替效果；

4、传统填砂模型所填砂样未进行胶结处理，疏松多孔的砂体极易在流体的冲刷下发生运移，随着流体的流动而发生流动，造成模型的损坏，不利于实验的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种大型可视化平板填砂模型。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种大型可视化平板填砂模型，包括有机玻璃底板、环氧树脂封隔条、防壁流涂层、胶结的砂样、环氧树脂浇筑层、进液阀和排液阀；所述有机玻璃底板设置在环氧树脂封隔条的下方，且所述环氧树脂封隔条固定在有机玻璃底板四边上，且所述有机玻璃底板的上表面涂有防壁流涂层，所述胶结的砂样和环氧树脂浇筑层填充在环氧树脂封隔条所构成的无盖长方体容器内，所述进液阀安装在该模型的一侧，且所述排液阀安装在该模型的另一侧。

优选的，为了能够设计为具有大边长、大体积的填砂模型，所述环氧树脂封隔条为拼接式组装在一起，且环氧树脂封隔条与有机玻璃底板呈可拆卸式连接。

优选的，为了可以直观观察在重力影响下驱替相与被驱替相的流动特征，且防止流体发生壁流现象，所述有机玻璃底板和环氧树脂浇筑层共同对该填砂模型进行包裹。

优选的，为了可以模拟所研究储层的孔隙度及渗透率，且具有较强的固性，所述胶结的砂样为用环氧树脂胶结后的砂样，其石英含量在99％以上。所用砂分为40-60目、60-100目、100-200目、200目以上几个级别。

优选的，为了可以观察饱和油在重力影响下的驱替效果，并算取最终采收率，所述进液阀和排液阀在该填砂模型的两侧分别设置有四组，且呈均匀分布。

本实用新型的有益效果是：该大型可视化平板填砂模型设计合理，环氧树脂封隔条为拼接式组装在一起，且环氧树脂封隔条与有机玻璃底板呈可拆卸式连接，该模型能够设计为具有大边长、大体积的填砂模型，且外部无需连接检测、计量设备，可灵活根据需求放置模型，可以模拟厚油层条件下的动态开发过程，揭示重力因素在油田开发实际中的影响效果，为厚油层开发提供理论指导，有机玻璃底板和环氧树脂浇筑层共同对该填砂模型进行包裹，具有可视的特征，可以直观观察在重力影响下驱替相与被驱替相的流动特征，有机玻璃底板上涂刷防壁流涂层可以防止流体发生壁流现象，使得实验结果更准确，胶结的砂样为用环氧树脂胶结后的砂样，其石英含量在99％以上。所用砂分为40-60目、60-100目、100-200目、200目以上几个级别，该砂样可以模拟所研究储层的孔隙度及渗透率，具有较强的固性，多次冲刷后依旧保持原始模样，因此该模型也可以进行多次重复实验，是结果更精确，更具有说服力，进液阀和排液阀在该填砂模型的两侧分别设置有四组，且呈均匀分布，将模型饱和油后从进液阀通入驱替液，可以观察在重力影响下的驱替效果，并在排液阀处计量采出液体积，算取最终采收率，便于工作人员进行操作使用。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图。

图中：1、有机玻璃底板，2、环氧树脂封隔条，3、防壁流涂层，4、胶结的砂样，5、环氧树脂浇筑层，6、进液阀和7、排液阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，一种大型可视化平板填砂模型，包括有机玻璃底板1、环氧树脂封隔条2、防壁流涂层3、胶结的砂样4、环氧树脂浇筑层5、进液阀6和排液阀7；所述有机玻璃底板1设置在环氧树脂封隔条2的下方，且所述环氧树脂封隔条2固定在有机玻璃底板1四边上，且所述有机玻璃底板1的上表面涂有防壁流涂层3，所述胶结的砂样4和环氧树脂浇筑层5填充在环氧树脂封隔条2所构成的无盖长方体容器内，所述进液阀6安装在该模型的一侧，且所述排液阀7安装在该模型的另一侧。

所述环氧树脂封隔条2为拼接式组装在一起，且环氧树脂封隔条2与有机玻璃底板1呈可拆卸式连接，该模型能够设计为具有大边长、大体积的填砂模型，且外部无需连接检测、计量设备，可灵活根据需求放置模型，可以模拟厚油层条件下的动态开发过程，揭示重力因素在油田开发实际中的影响效果，为厚油层开发提供理论指导，所述有机玻璃底板1和环氧树脂浇筑层5共同对该填砂模型进行包裹，具有可视的特征，可以直观观察在重力影响下驱替相与被驱替相的流动特征，有机玻璃底板1上涂刷防壁流涂层3可以防止流体发生壁流现象，使得实验结果更准确，所述胶结的砂样4为用环氧树脂胶结后的砂样，其石英含量在99％以上，所用砂分为40-60目、60-100目、100-200目、200目以上几个级别，该砂样可以模拟所研究储层的孔隙度及渗透率，具有较强的固性，多次冲刷后依旧保持原始模样，因此该模型也可以进行多次重复实验，是结果更精确，更具有说服力，所述进液阀6和排液阀7在该填砂模型的两侧分别设置有四组，且呈均匀分布，将模型饱和油后从进液阀6通入驱替液，可以观察在重力影响下的驱替效果，并在排液阀7处计量采出液体积，算取最终采收率，便于工作人员进行操作使用。

工作原理：在使用该大型可视化平板填砂模型时，将1有机玻璃底板一面均匀涂抹3防壁流涂层，将四根尺寸合适的2环氧树脂封隔条固定在1有机玻璃底板四边上形成一个类似无盖长方体的容器，然后用丙酮将该容器擦净，将与环氧树脂胶结后的4胶结的砂样填充至该容器内后用压板将砂压实。然后利用环氧树脂将压制后的模型进行浇筑处理，环氧树脂凝固后得到5环氧树脂浇筑层包裹的实验所用物理模型。最后利用打孔机在模型短边处各打距离均匀的四个孔，分别在两边装入四组6进液阀以及四组7排液阀，后用环氧树脂将6进液阀及7出液阀与模型打孔之间的缝隙填堵防止漏液。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。