本实用新型涉及微观驱油物理模拟实验装置领域，尤其涉及一种可视化微观填砂板。
背景技术：
随着对提高采收率技术研究的精细化以及对渗流理论基础研究的深入化，微观驱油物理模拟已成为研究微观驱油机理的重要手段。它既验证了对驱油机理的各种设想，又指导对于各种提高石油采收率方法和技术研究。
化学驱过程中的储层性质与流体的相互作用现象使得目前常用的玻璃微观模型二维可视化模拟实验装置及填砂板二维可视化模型面临新的挑战：(1)模拟化学驱过程中驱替剂使得储层润湿性发生不同程度的变化的过程；(2)模拟疏松砂岩开发过程中物性变化及颗粒运移状况；(3)更加直观展示不同类型化学驱替剂提高多孔介质中原油采收率的微观机理。
目前常见的填砂板模型大都是体积比较大，不能清楚的观察出驱替的过程。具体缺点表现为以下几点：1、填砂模型在驱替实验过程不能微观可视化，不能观察出驱替过程中驱替相和被驱替相的物性变化和残余油的分布情况。2、填砂过程操作繁琐，制作困难，重复性差。3、填砂没有防壁流的措施，填砂厚度过大而影响对平面渗流特征的观察。
申请号为CN201320621506.5的专利公开了一种用于驱油的平面可视化填砂模型，第一密封条板设置在平面可视化填砂模型的上下两端，第二密封条板设置在平面可视化填砂模型的左右两端，螺栓设置在第一密封条板等上面，引流槽设置在堵砂条板和第二密封条板之间，堵砂条板设置在第一密封条板之间，第二密封条板的内侧，注液口设置在引流槽的中间位置，筛网框设置在堵砂条板之间，填砂单元设置在筛网框之间，面板设置在平面可视化填砂模型的前端，密封条设置在面板和底板之间，不锈钢条设置在密封条、面板和底板之间，螺母连接螺栓的末端，筛网设置在堵砂条板上。
申请号为CN201410194051.2的专利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。二维可视填砂模型包括底板和盖板，底板与所述盖板均由透明材质制成，底板与盖板的表面密封配合，且底板与盖板之间设有密封胶垫，密封胶垫与盖板之间的腔体为围压腔，密封胶垫与述底板之间的腔体为填充腔；底板上平行设置3个填砂槽，填砂槽沿所述底板的宽度方向排列；填砂槽的一端设有进液口，另一端设有出液口。本发明二维可视渗流实验装置包括供压模块、压力数据采集模块、图像采集模块、注入模块、所述二维可视填砂模型和计量模块。
上述两个现有技术的专利均是利用透明材料面板制作的二维可视化填砂模型，它们基本实现了驱替液及被驱替液流动形态的可视化，但二者由于体积较大因而不能放在微观高倍成像系统下观察，并且其均未提及切实有效的防壁流措施。
技术实现要素：
为了克服现有技术中传统填砂管模型的不足，本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种可以清楚的观察出填砂板中流体的流动形态的填砂板模型，它克服了常规填砂模型驱替过程不可视及填砂过程重复性差的缺点，而且本实用新型的填砂板可以放在微观高倍成像系统下观察，并可以防止微观驱替过程中壁流现象的发生。
本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种可视化填砂板，包括底板、盖板、导流槽和紧固组件，底板和盖板为透明材质，底板中部设置一个正方形凹槽作为填砂腔，所述填砂腔上下两面分别设置第一防壁流膜、第二防壁流膜。凹槽的正方形形状模拟了宏观驱替过程中的1/4个五点井网，配合设置两端的导流孔和导流槽，形成微观驱替实验的一注一采模型。底板和盖板材质优选亚克力有机玻璃板，也可以采用普通玻璃、钢化玻璃和透明树脂材质。第一防壁流膜、第二防壁流膜优选透明亚克力双面胶。
优选的是，所述第一防壁流膜设置于填砂腔内部底面，与正方形凹槽底面形状和大小相同。
上述任一方案优选的是，所述第二防壁流膜设置于填砂腔上方，覆盖在底板上表面。
上述任一方案优选的是，所述填砂腔内壁四周设置防壁流胶体。所述防壁流胶体优选液体硅胶。
上述任一方案优选的是，所述导流槽设置在填砂腔外任意一条对角线上，导流槽与填砂腔连通。
上述任一方案优选的是，所述导流槽两端分别设置垂直于导流槽方向的导流孔与导流槽端部联通，所述导流孔贯通底板。两个导流孔分别作为驱替实验时流体的注入端和流出端，在驱替实验过程中，通过将注射器针头放入导流孔内，向导流槽注入流体，流出端的导流孔可以连接导出管将驱替液体导出。
上述任一方案优选的是，底板、盖板和第二防壁流膜贴合后对应位置设置多个贯通孔用于安装紧固组件。
上述任一方案优选的是，所述紧固组件包括螺栓、螺母和垫片。
上述任一方案优选的是，填砂腔的正方形凹槽边长≥微观高倍成像系统最大视域边长，即正方形凹槽边长与驱替实验配备的显微镜视域相适应。
上述任一方案优选的是，填砂腔的正方形凹槽深度0.4～0.6cm，该深度范围可以在保证填砂量的同时，保证微观高倍成像系统在观察微观二维驱替实验时的透光性。
上述任一方案优选的是，导流槽的最大长度不超过底板边界。
上述任一方案优选的是，导流槽深度为0.1～0.3cm。
二维微观驱替实验过程中，驱替流体需在填砂之间渗流，传统的二维微观驱替实验装置，由于壁板光滑，在填砂与壁板接触面处驱替液体会沿光滑的壁板窜流，即发生壁流的情况，严重影响实验结果的准确性。本实用新型通过在填砂腔上下两面分别设置第一防壁流膜、第二防壁流膜，防壁流膜使用的透明亚克力双面胶具有粘性和一定弹性，其粘性固定住了与防壁流膜接触的填砂，防止填砂移动，同时填砂部分嵌入透明亚克力双面胶表面，使后续实验时注入的流体不能沿着光滑壁板流动，而是在填砂的多孔介质内部进行驱替，防止了填砂腔上下面的壁流。填砂腔内壁四周设置的防壁流胶体，优选使用成本低廉方便获取的液体硅胶，液体硅胶凝固之后有弹性，填砂部分嵌入到胶体内部，形成不平整壁面，在填砂腔四周垂直面起到防止壁流的作用。另外，传统的二维微观驱替实验装置，填砂粒径非常小，容易发生静电吸附，在加盖盖板时一部分填砂会被吸附到盖板与底板之间，本实用新型设置的第二防壁流膜，由于采用了透明亚克力双面胶，会将填砂覆盖在填砂腔内部，避免了后续加盖盖板时填砂的吸附。
本实用新型的二维微观可视化填砂板采用用透明材质制成，可以实现驱替实验过程在体式显微镜下的可视化；填砂模型的填砂过程利用螺栓的旋紧来压实，驱替实验结束后可以采用除胶剂将第一防壁流膜、第二防壁流膜和防壁流胶体去除干净，下次实验时重新粘贴和涂抹，可实现填砂板的重复利用。本实用新型结构简单，成本低，环保，具有良好的实用性和可重复性，易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的一种可视化填砂板的一优选实施例的示意图。
图2为本实用新型的一种可视化填砂板的一优选实施例的剖视图。
图示说明：
1-底板、2-第一防壁流膜、3-填砂腔、4-导流槽、5-导流孔、6-第二防壁流膜、7-盖板、8-螺栓、9-螺母、10-垫片。
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的
技术实现要素：
，下面将结合具体实施例对本实用新型作更为详细的描述，实施例只对本实用新型具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本实用新型的基础上作出的非实质性修改，都应属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种可视化填砂板，包括底板1、盖板7、导流槽4和紧固组件，底板1和盖板7为透明材质，底板1中部设置一个正方形凹槽作为填砂腔3，所述填砂腔3上下两面分别设置第一防壁流膜2、第二防壁流膜6。凹槽的正方形形状模拟了宏观驱替过程中的1/4个五点井网，配合设置两端的导流孔5和导流槽4，形成微观驱替实验的一注一采模型。底板1和盖板7材质为亚克力有机玻璃板，第一防壁流膜2、第二防壁流膜6采用透明亚克力双面胶。
在本实施例中，所述第一防壁流膜2设置于填砂腔3内部底面，与正方形凹槽底面形状和大小相同。
在本实施例中，所述第二防壁流膜6设置于填砂腔3上方，覆盖在底板1上表面。
在本实施例中，所述填砂腔3内壁四周设置液体硅胶。
在本实施例中，所述导流槽4设置在填砂腔3外任意一条对角线上，导流槽4与填砂腔3连通。
在本实施例中，所述导流槽4两端分别设置垂直于导流槽4方向的导流孔5与导流槽4端部联通，所述导流孔5贯通底板1。两个导流孔5分别作为驱替实验时流体的注入端和流出端，在驱替实验过程中，通过将注射器针头放入导流孔5内，向导流槽4注入流体，流出端的导流孔5可以连接导出管将驱替液体导出。
在本实施例中，底板1、盖板7和第二防壁流膜6贴合后对应位置设置四个贯通孔用于安装紧固组件。
在本实施例中，所述紧固组件包括螺栓8、螺母9和垫片10。
在本实施例中，填砂腔3的正方形凹槽边长1cm，体式显微镜采用Zeiss Discovery V12型号，该型号体视显微镜最大视域是1cm*1cm，因此正方形凹槽边长的设置与显微镜视域是相适应的。
在本实施例中，填砂腔3的正方形凹槽深度0.4cm，导流槽4的长度1cm，深度为0.1cm。
在组装本实施例中的填砂板时，首先将带有小正方形凹槽的透明有机玻璃板中正方形凹槽底部贴上亚克力双面胶，并在正方形凹槽的四周内壁涂上液体硅胶。然后根据驱替实验对模型孔隙度以及渗透率的需求，在小正方形中填制不同粒径的石英砂。本实施例中实验所需的渗透率为100mD，孔隙度为0.13，填制的石英砂参数见下表。
填砂之后，在底板1上表面贴上与其大小相同的亚克力有机双面胶，并在有机双面胶的上面再盖上一块大小相同的亚克力透明有机玻璃板作为盖板7。如图2所示，最后在四个贯通孔上用四对相同规格的螺母9、垫片10和螺栓8将整个填砂板模型连接起来，并通过螺栓8的旋紧对填砂进行压紧。
本实施例通过在填砂腔3上下两面分别设置透明亚克力双面胶材质的第一防壁流膜2、第二防壁流膜6，固定住了与防壁流膜接触的填砂，防止填砂移动，同时填砂部分嵌入透明亚克力双面胶表面，使后续实验时注入的流体不能沿着光滑壁板流动，而是在填砂的多孔介质内部进行驱替，防止了填砂腔3上下面的壁流。填砂腔3内壁四周设置的液体硅胶，凝固之后有弹性，填砂部分嵌入到胶体内部，形成不平整壁面，在填砂腔3四周垂直面起到防止壁流的作用。另外，传统的二维微观驱替实验装置，填砂粒径非常小，容易发生静电吸附，在加盖盖板7时一部分填砂会被吸附到盖板7与底板1之间，本实用新型设置的第二防壁流膜6，由于采用了透明亚克力双面胶，会将填砂密封在填砂腔3内部，避免了后续加盖盖板7时填砂的吸附。
本实用新型的二维微观可视化填砂板采用用透明材质制成，可以实现驱替实验过程在体式显微镜下的可视化；填砂模型的填砂过程利用螺栓8的旋紧来压实，驱替实验结束后可以采用除胶剂将透明亚克力双面胶和液体硅胶去除干净，下次实验时重新粘贴和涂抹，可实现填砂板的重复利用。本实用新型结构简单，成本低，环保，具有良好的实用性和可重复性，易于推广使用。
实施例2
实施例2与实施例1相似，所不同的是，底板1和盖板7材质采用钢化玻璃，填砂腔3的正方形凹槽边长0.8cm，深度0.5cm，导流槽4的长度1.2cm，深度为0.2cm。本实施例中实验所需的渗透率为1000mD，孔隙度为0.25，填制的石英砂参数见下表。
实施例3
实施例2与实施例1相似，所不同的是，底板1和盖板7材质采用透明树脂，填砂腔3的正方形凹槽边长1.2cm，深度0.6cm，导流槽4的长度1.4cm，深度为0.3cm。本实施例中实验所需的渗透率为2000mD，孔隙度为0.26，填制的石英砂参数见下表。
尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本实用新型，但本领域的技术人员可以理解，可以作出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本实用新型的范围。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。