一种非均质单填砂管岩心模型及其填制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于非均质油藏调驱提高采收率研究和调驱效果评价的非均质模型及其填制方法，尤其涉及一种非均质单填砂管岩心模型及其填制方法，属于油藏物理模拟技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的迅速发展，石油资源的需求日益增长，而石油勘探开发的难度却越来越大；我国的主力油田，如大庆、胜利油田等，均已经进入高/特高含水开发阶段，但仍有大量的原油留存于地层中，采收率较低；因此，如何进一步提高已开发油田的原油采收率日趋重要。
[0003]在油田注水开发过程中，由于油藏平面和纵向的非均质性、油水粘度的差异以及注采井网的注采关系不平衡，产生注水井向生产井舌进和沿高渗层突进的问题，造成注入水的低效循环，而油藏中的低渗透带、同层的低渗透区未被波及，仍存在大量的剩余油。
[0004]因此，提高注入水波及体积是提高原油采收率的重要方法；其中，注水井调驱技术作为一种效果好、成本低的技术得到了广泛应用，取得了较好的降水增油效果，已成为改善油田注水开发效果、实现老油田稳产的经济有效的手段。
[0005]为了评价各种注水井调驱剂的调驱性能，通常需要根据油藏的非均质条件，构建非均质物理模型；传统的非均质人造岩心模型将不同渗透率的岩心压制在一起，制作工艺极其复杂，普通实验室条件无法制作，且成本较高。
[0006]目前，常用的非均质物理模型是非均质平行双管模型；由于该模型制作简单、计量方便，在评价凝胶、泡沫等调驱剂的封堵特性和分流特性方面发挥了非常重要的作用；但是，该模型是单向流动模型，注入的流体仅在模型的入口处发生分流，不能体现真实非均质油藏的层间绕流特征。
[0007]中国石油化工集团股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院于2014年11月7日申请的申请号为201420672830.4的实用新型专利(授权公告号:CN204314270U)，提出了一种单管隔板非均质模型装置；该装置通过在岩心管内部设置隔板，隔成用来分别放置不同渗透率岩心的隔间，从而模拟油藏的非均质性；与非均质平行双管模型相比，该装置结构简单，使用方便，且简化了实验流程；但是，该装置中的隔板在岩心管中的位置不容易控制，且隔板的存在相当于人为地限制了流体在不同渗透率岩心之间的流动，同样也不能充分体现真实非均质油藏的层间绕流特征。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的上述缺点，本发明提供一种非均质单填砂管岩心模型及其填制方法，本发明的目的是解决现有非均质平行双管模型以及单管隔板非均质模型装置不能体现真实非均质油藏的层间绕流特征的问题，从而为非均质油藏调驱提高采收率研究和调驱效果评价提供一种实用性和可重复性较强的非均质单填砂管岩心模型及其填制方法。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是这样实现的:
[0010]—种非均质单填砂管岩心模型，由螺纹接头、盖帽、密封环、有机玻璃管、圆柱形铜网和圆盘状铜网组成；所述盖帽内设置有密封环安装槽，密封环安装在盖帽的安装槽内；所述圆柱形铜网安装在有机玻璃管内；所述盖帽外侧通过螺纹与螺纹接头连接；所述盖帽内侧通过密封环与有机玻璃管密封连接；所述盖帽内侧存在一个圆柱形凹槽，圆盘状铜网放置于盖帽内侧圆柱形凹槽内，圆柱形铜网通过盖帽内侧圆柱形凹槽固定于有机玻璃管的轴心位置。
[0011]有机玻璃管轴心位置的圆柱形铜网包裹形成的圆柱形空间作为较大粒径石英砂的充填空间，所述较大粒径石英砂的充填空间为高渗透区域；有机玻璃管轴心位置圆柱形铜网和有机玻璃管内壁之间形成的圆环形空间作为较小粒径石英砂的充填空间，所述较小粒径石英砂的充填空间为低渗透区域；高渗透区域和低渗透区域的体积比例通过同时改变盖帽内侧圆柱形凹槽的内径、圆盘状铜网的直径和圆柱形铜网的直径来实现，高渗透区域和低渗透区域的渗透率通过充填不同粒径的石英砂来实现。
[0012]—种非均质单填砂管岩心模型的填制方法，该方法包括以下步骤:
[0013]S1.将非均质单填砂管岩心模型的各部分组件置于盛有去离子水的真空釜中，抽真空确保完全去除各部分组件表面吸附的气泡。
[0014]S2.用不同目数的分样筛制备两种不同粒径的石英砂，分别置于盛有去离子水的真空釜中，抽真空确保石英砂完全水润湿并去除石英砂表面吸附的气泡。
[0015]S3.将非均质单填砂管岩心模型的一端组装好，然后竖直放置于盛有去离子水的容器中，组装好的一端在下，另一端在上；将圆柱形铜网置于下端盖帽内侧的圆柱形凹槽内，并确保圆柱形铜网位于有机玻璃管的轴心位置。
[0016]S4.充填石英砂；充填石英砂过程中，相对高渗透区域和相对低渗透区域的充填交替进行，同时加入少量去离子水润湿砂子，保证去离子水面高于砂面，并不断轻轻敲打有机玻璃管，以确保石英砂充填密实、均匀；有机玻璃管轴心位置的圆柱形铜网包裹形成的圆柱形空间作为较大粒径石英砂的充填空间，有机玻璃管轴心位置圆柱形铜网和有机玻璃管内壁之间形成的圆环形空间作为较小粒径石英砂的充填空间。
[0017]S5.充填石英砂结束后，将非均质单填砂管岩心模型的另一端组装好，然后置于盛有去离子水的真空釜中，抽真空直到模型出入口端无气泡产生。
[0018]有益效果:本发明通过圆柱形铜网分隔高低渗透区域，从而克服了非均质平行双管模型以及单管隔板非均质模型不能体现真实非均质油藏的层间绕流特征的缺陷；本发明模型结构简单、制作方便，该模型中高渗透区域和低渗透区域的体积比例可以通过同时改变盖帽内侧圆柱形凹槽的内径、圆盘状铜网的直径和圆柱形铜网的直径来实现，模型中高渗透区域和低渗透区域的渗透率通过充填不同粒径的石英砂来实现，实用性强，可以重复填制使用。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明的一种非均质单填砂管岩心模型结构示意图。
[0021]图2为本发明的一种非均质单填砂管岩心模型结构剖视图。
[0022]图3为本发明的一个实施例中示踪剂的无因次产出浓度曲线。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0024]本发明所述的一种非均质单填砂管岩心模型，如图1和图2所示，该模型由螺纹接头(I)、盖帽(2)、圆盘状铜网(3)、密封环(4)、有机玻璃管(5)和圆柱形铜网(6)组成；各部分的组合顺序依次为螺纹接头(I)、盖帽(2)、圆盘状铜网(3)、密封环(4)、有机玻璃管
(5)、圆柱形铜网(6)、密封环(4)、圆盘状铜网(3)、盖帽(2)、螺纹接头(I);盖帽(2)外侧通过螺纹与螺纹接头(I)连接；盖帽(2)内侧通过密封环(4)与有机玻璃管(5)密封连接；盖帽(2)内侧存在一个圆柱形凹槽，圆盘状铜网(3)放置于盖帽(2)内侧圆柱形凹槽内，盖帽(2)内侧圆柱形凹槽的内径与圆盘状铜网(3)的直径相同；圆柱形铜网(3)通过盖帽(2)内侧圆柱形凹槽固定于有机玻璃管(5)的轴心位置，圆柱形铜网(6)的直径与盖帽(