本实用新型属于油藏勘探技术领域，具体涉及一种用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置。
背景技术：
在油藏勘探技术领域中，针对裂缝性油藏进行堵水调剖，最常用的方法是使用水基类凝胶化学堵水。然而水基类凝胶在封堵裂缝之后会发生脱水，使封堵强度逐渐下降，最终导致封堵失效。在脱水过程中，自动渗吸作用和压差作用是水基类凝胶脱水的两个重要机制，因此研究自动渗吸作用和压差作用对凝胶脱水速度的影响，具有重要的科学价值和实践意义。
目前，国内外针对水基类凝胶的自动渗吸脱水和压差脱水的脱水规律，以及二者的对比实验研究极少，主要是由于目前缺少可以同时完成凝胶自动渗吸脱水和压差脱水的实验装置，该实验难点是在进行压差脱水实验的同时，存在自吸作用对脱水的影响，然而目前的实验装置难以保证在同等条件下，分别进行凝胶自吸脱水实验和多次改变压差的凝胶脱水实验，更无法实现在这一过程中定量化地研究脱水过程以及观察脱水过程中油水前缘的运动形态，因此急需开发一种用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置，其目的在于：确保在实验条件相同的前提下，兼可研究凝胶自吸脱水和压差脱水的脱水规律，并且能够实现改变压差进行多次实验，实现该装置对整个脱水过程进行实时监测和观察，进而研究自吸作用和压差作用对水基类凝胶脱水的贡献率和影响机制。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置，包括填砂槽和凝胶槽，所述填砂槽的一端与所述凝胶槽的一端扣接在一起，所述填砂槽水平放置，所述凝胶槽垂直放置，所述填砂槽的另一端扣接填砂槽封堵盖板，所述凝胶槽的另一端扣接凝胶槽封堵盖板。
优选的是，所述填砂槽为长方体结构，其内腔厚度为4mm。填砂槽的长度为150mm、宽度为100mm。填砂槽用于填充不同目数的石英砂，
在上述任一方案中优选的是，所述凝胶槽为长方体结构，其内腔厚度为4mm。凝胶槽的宽度为100mm、高度为100mm。凝胶槽用于填充凝胶，将其竖直放置有利于凝胶的塑性成形。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽与凝胶槽扣接的部位设置凹形卡槽Ⅰ，所述填砂槽与填砂槽封堵盖板扣接的部位设置凹形卡槽Ⅰ。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽封堵盖板与填砂槽扣接的部位设置凸形卡槽Ⅰ。
在上述任一方案中优选的是，所述凝胶槽与填砂槽扣接的部位设置凸形卡槽Ⅱ，所述凝胶槽与凝胶槽封堵盖板扣接的部位设置凹形卡槽Ⅱ。
在上述任一方案中优选的是，所述凝胶槽封堵盖板与凝胶槽扣接的部位设置凸形卡槽Ⅲ。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽封堵盖板上均匀设置九个圆形出液孔，所述出液孔的两端分别与填砂槽内腔和大气连通。出液孔的直径为3mm，连通填砂槽内腔和外加的计量仪器。采用九个出液孔有利于填砂槽内部流体的均匀排出，减小流体的排出阻力。
在上述任一方案中优选的是，所述凝胶槽与填砂槽扣接的部位均匀设置九个圆形导液孔，所述导液孔的两端分别与凝胶槽内腔和填砂槽内腔连通。导液孔的直径为3mm。该结构设计既有利于凝胶槽中的凝胶均匀地与填砂槽中的砂基质接触，保证水均匀析出，又能够为向填砂槽中填充砂基质时提供必要的支撑，该连接结构的设计同时兼顾了模拟现实中凝胶与基质的接触形态以及实验的可操作性。凝胶槽和填砂槽的扣接部位形成长条状，用于模拟单条裂缝的空间形态。
在上述任一方案中优选的是，所述凝胶槽封堵盖板的中心部位设置圆形加压孔。加压孔的直径为3mm，当实现压差作用时，使用ISCO恒压泵向加压孔内泵入凝胶，根据实验方案的要求，维持不同的恒压值。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽与出液孔连通的部位设置前置钢丝滤网，用于在填砂过程中，对填砂槽内部的石英砂进行压实，使填充的砂基质能够模拟一定的胶结程度，同时不会阻碍流体的通过。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽与导液孔连通的部位设置后置钢丝滤网，可防止填砂时石英砂的泄露。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽、凝胶槽、填砂槽封堵盖板和凝胶槽封堵盖板由有机玻璃材料制成。采用透明的有机玻璃材料，能够观察填砂槽和凝胶槽内部物质的运动过程。
在上述任一方案中优选的是，所述加压孔与恒压泵连接。
在上述任一方案中优选的是，从出液孔中流出的液体进入计量仪器中。
在上述任一方案中优选的是，所述填砂槽的面板上标注刻度。
本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置具有如下有益效果：结构简单，操作方便，可重复拆装，实现在同等条件下的重复利用；能够确保填砂均匀；凝胶槽垂直放置，有利于凝胶的塑性成形，可确保每次装入凝胶的形态相同；连接恒压泵，易于改变对凝胶的压力；可实现对凝胶脱水速度的实时计量；能够观察二维水相前缘的推进形态，并计算其推进速度，便于了解整个二维脱水过程；可实现快速批量生产同规格的测量装置。
附图说明
图1为按照本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置的一优选实施例结构示意图；
图2为按照本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置的图1所示实施例中A处的局部结构放大图；
图3为按照本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置的图1所示实施例中B处的局部结构放大图；
图4为按照本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置的图1所示实施例中C处的局部结构放大图。
图中标注说明：1-填砂槽，2-凝胶槽，3-填砂槽封堵盖板，4-凝胶槽封堵盖板，5-凹形卡槽Ⅰ，6-凸形卡槽Ⅰ，7-凸形卡槽Ⅱ，8-凹形卡槽Ⅱ，9-凸形卡槽Ⅲ，10-出液孔，11-导液孔，12-加压孔，13-前置钢丝滤网，14-后置钢丝滤网。
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。
如图1所示，按照本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置的一实施例，其包括填砂槽1和凝胶槽2，所述填砂槽1的一端与所述凝胶槽2的一端扣接在一起，所述填砂槽1水平放置，所述凝胶槽2垂直放置，所述填砂槽1的另一端扣接填砂槽封堵盖板3，所述凝胶槽2的另一端扣接凝胶槽封堵盖板4。所述填砂槽1为长方体结构，其长度为150mm、宽度为100mm、内腔厚度为4mm，填砂槽用于填充不同目数的石英砂。所述凝胶槽2为长方体结构，其宽度为100mm、高度为100mm、内腔厚度为4mm，凝胶槽用于填充凝胶，将其竖直放置有利于凝胶的塑性成形。
如图2-4所示，所述填砂槽1与凝胶槽2扣接的部位设置凹形卡槽Ⅰ5，所述填砂槽1与填砂槽封堵盖板3扣接的部位设置凹形卡槽Ⅰ5；所述填砂槽封堵盖板3与填砂槽1扣接的部位设置凸形卡槽Ⅰ6；所述凝胶槽2与填砂槽1扣接的部位设置凸形卡槽Ⅱ7，所述凝胶槽2与凝胶槽封堵盖板4扣接的部位设置凹形卡槽Ⅱ8；所述凝胶槽封堵盖板4与凝胶槽2扣接的部位设置凸形卡槽Ⅲ9。
如图1所示，所述填砂槽封堵盖板3上均匀设置九个圆形出液孔10，所述出液孔10的两端分别与填砂槽内腔和大气连通。出液孔10的直径为3mm，连通填砂槽内腔和外加的计量仪器。采用九个出液孔有利于填砂槽内部流体的均匀排出，减小流体的排出阻力。所述凝胶槽2与填砂槽1扣接的部位均匀设置九个圆形导液孔11，所述导液孔11的两端分别与凝胶槽内腔和填砂槽内腔连通。导液孔11的直径为3mm。该结构设计既有利于凝胶槽中的凝胶均匀地与填砂槽中的砂基质接触，保证水均匀析出，又能够为向填砂槽中填充砂基质时提供必要的支撑。凝胶槽和填砂槽的扣接部位形成长条状，用于模拟单条裂缝的空间形态。所述凝胶槽封堵盖板4的中心部位设置圆形加压孔12，加压孔12的直径为3mm，当实现压差作用时，使用ISCO恒压泵向加压孔内泵入凝胶，根据实验方案的要求，维持不同的恒压值。
所述填砂槽1与出液孔10连通的部位设置前置钢丝滤网13，用于在填砂过程中，对填砂槽内部的石英砂进行压实，使填充的砂基质能够模拟一定的胶结程度，同时不会阻碍流体的通过。所述填砂槽1与导液孔11连通的部位设置后置钢丝滤网14，可防止填砂时石英砂的泄露。所述填砂槽1、凝胶槽2、填砂槽封堵盖板3和凝胶槽封堵盖板4由有机玻璃材料制成。所述加压孔12与恒压泵连接；从出液孔10中流出的液体进入计量仪器中；所述填砂槽1的面板上标注刻度。
本实施例测量装置的使用方法如下：
(1)开展凝胶自动渗吸脱水实验：首先扣接填砂槽、凝胶槽和后置钢丝滤网，根据实验要求在填砂槽中均匀填充50目的石英砂，并使用前置钢丝滤网压实，插入填砂槽封堵盖板，使用高强度玻璃胶将凝胶槽与填砂槽、填砂槽与填砂槽封堵盖板进行密封；然后通过凝胶槽向填砂槽中导入2.8cp的原油，待观察到原油的推进前缘到达出液孔时，向凝胶槽中填满凝胶，插入凝胶槽封堵盖板，使用高强度玻璃胶将凝胶槽封堵盖板与凝胶槽进行密封；最后将装置及其内部的填充物进行静置，测量出液孔的出液速度，并根据填砂槽面板上标注的标准距离，结合秒表计时，计算出油水前缘的推进速度。在一次实验结束后，对测量装置进行必要的清洗，然后向填砂槽中填充100目或150目的石英砂，再分别搭配粘度为25cp或50cp的原油进行同样操作步骤的实验，计量出液孔的出液速度和油水前缘的推进形态，记录各种组合下的凝胶自动渗吸脱水实验数据。
(2)开展凝胶压差脱水实验：首先扣接填砂槽、凝胶槽和后置钢丝滤网，根据实验要求在填砂槽中均匀填充50目的石英砂，并使用前置钢丝滤网压实，插入填砂槽封堵盖板，使用高强度玻璃胶将凝胶槽与填砂槽、填砂槽与填砂槽封堵盖板进行密封；然后通过凝胶槽向填砂槽中导入2.8cp的原油，待观察到原油的推进前缘到达出液孔时，向凝胶槽中填满凝胶，插入凝胶槽封堵盖板，使用高强度玻璃胶将凝胶槽封堵盖板与凝胶槽进行密封；最后通过恒压泵向加压孔内泵入凝胶，以增加凝胶的压差，将压差稳定在300KPa，测量出液孔的出液速度，并根据填砂槽面板上标注的标准距离，结合秒表计时，计算出油水前缘的推进速度。在一次实验结束后，对测量装置进行必要的清洗，然后向填砂槽中填充100目或150目的石英砂，再分别搭配粘度为25cp或50cp的原油进行同样操作步骤的实验，计量出液孔的出液速度和油水前缘的推进形态，记录各种组合下的凝胶压差脱水实验数据。
将上述两项实验的实验数据进行纵向分析，分别得到凝胶在自吸作用下的脱水规律和凝胶在自吸与压差协同作用下的脱水规律。将在等油粘度、等砂目数条件下测得的两组实验数据相减，即可得到压差作用对凝胶脱水的独立影响，进而得到自吸作用和压差作用各自对凝胶脱水的贡献率。结合在脱水过程中二维油水前缘的推进形态和推进速度，进一步分析自吸作用和压差作用对凝胶脱水的影响机制。
本实施例的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置具有如下有益效果：结构简单，操作方便，可重复拆装，实现在同等条件下的重复利用；能够确保填砂均匀；凝胶槽垂直放置，有利于凝胶的塑性成形，可确保每次装入凝胶的形态相同；连接恒压泵，易于改变对凝胶的压力；可实现对凝胶脱水速度的实时计量；能够观察二维水相前缘的推进形态，并计算其推进速度，便于了解整个二维脱水过程；可实现快速批量生产同规格的测量装置。
本领域技术人员不难理解，本实用新型的用于封堵裂缝的水基类凝胶脱水测量装置包括上述本实用新型说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。