CN109060477B - 柱状填砂模型的高效填充方法及其使用的填充砂 - Google Patents

柱状填砂模型的高效填充方法及其使用的填充砂 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种柱状填砂模型的高效填充方法，先采用不同粒度的颗粒配比制得A砂和B砂，并拟合出A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间所满足的关系式，使用时，利用所得的关系式计算出制备设定渗透率的填砂模型所需要的A砂和B砂用量比，再按照该用量比取A砂和B砂，将它们混匀后进行填充，即可制得满足设定渗透率要求的柱状填砂模型；同时本发明还提供了一种可实现这种高效填充方法的填充砂。采用本发明的填充方法及填充砂进行柱状填砂模型的填充，减少了尝试调配颗粒配比的次数，减轻了实验的劳动强度，大大提高了工作效率。

Description

柱状填砂模型的高效填充方法及其使用的填充砂
技术领域
本发明涉及油藏工程实验领域，具体涉及一种柱状填砂模型的高效填充方法及其使用的填充砂。
背景技术
在实验室中进行驱油物理模拟实验，经常需要填制柱状填砂模型，传统的柱状填砂模型制备方法常使用至少3种目数颗粒进行直接配比。由于变量太多，实验员经常通过重复性地调整颗粒配比才能获得实验所需填砂模型的渗透率，大大加大了实验的劳动强度。
因此，为了减少了尝试调配颗粒配比的次数，减轻实验的劳动强度，提高工作效率，需要提供一种柱状填砂模型的高效填充方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种柱状填砂模型的高效填充方法，简化了柱状填砂模型的配制时间，减少了尝试调配颗粒配比的次数，减轻了实验的劳动强度，大大提高了工作效率。
本发明提供的柱状填砂模型的高效填充方法，包括如下步骤：
先采用不同粒度的颗粒配比制得A砂和B砂，并拟合出A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间所满足的关系式，然后利用所得的关系式计算出制备设定渗透率的填砂模型所需要的A砂和B砂用量比，再按照该用量比取A砂和B砂，将它们混匀后进行填充，即可制得满足设定渗透率要求的柱状填砂模型；
进一步，按重量百分比：
所述A砂的组成为：60～80目38.00％、80～100目46.70％、100～120目7.50％、120～140目7.30％、140～160目0.50％；
所述B砂的组成为：120～140目29.50％、140～160目4.60％、160～180目1.50％、180～200目8.10％、200～325目56.30％；
进一步，所述A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间满足关系式：y＝-1×10-6x2+0.0043x+1.4693；式中：x为柱状填砂模型的渗透率，单位为mD，165≤x≤1574；y为A砂和B砂用量比。
本发明还提供了一种柱状填砂模型的高效填充方法使用的填充砂，包括由不同粒度的颗粒配比组成的A砂和B砂；
按重量百分比：
A砂的组成为：60～80目38.00％、80～100目46.70％、100～120目7.50％、120～140目7.30％、140～160目0.50％；
B砂的组成为：120～140目29.50％、140～160目4.60％、160～180目1.50％、180～200目8.10％、200～325目56.30％；
所述A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间满足关系式：y＝-1×10-6x2+0.0043x+1.4693；式中：x为柱状填砂模型的渗透率，单位为mD，165≤x≤1574；y为A砂和B砂用量比。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种柱状填砂模型的高效填充方法，先采用不同粒度的颗粒配比制得A砂和B砂，并拟合出A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间所满足的关系式，然后利用所得的关系式计算出制备设定渗透率的填砂模型所需要的A砂和B砂用量比，再按照该用量比取A砂和B砂，将它们混匀后进行填充，即可制得满足设定渗透率要求的柱状填砂模型。因为A砂和B砂的组成确定，颗粒属性相同，柱状填砂模型配制条件一定，因此没有其他因素能影响制得的柱状填砂模型的渗透率，通过实验拟合获得的A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间的关系式是准确度非常高的，具有普适性。
同时，本发明还提供了实现这种高效填充方法使用的填充砂，采用本发明的填充砂，能够高效快速制得渗透率为165mD～1574mD的柱状填砂模型，这个范围内的渗透率基本满足了现有实验要求的柱状填砂模型的渗透率。
本发明的填充方法有效地克服了现有技术中需要重复性地调整颗粒配比才能获得实验所需填砂模型的渗透率的问题，简化了柱状填砂模型的配制时间，减少了尝试调配颗粒配比的次数，减轻了实验的劳动强度，大大提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是实施例一中A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率的关系曲线。
具体实施方式
实施例一
本实施例提供的柱状填砂模型的高效填充方法，包括如下步骤：
(1)采用不同粒度的颗粒配比制得A砂和B砂：
按重量百分比：
所述A砂的组成为：60～80目38.00％、80～100目46.70％、100～120目7.50％、120～140目7.30％、140～160目0.50％；
所述B砂的组成为：120～140目29.50％、140～160目4.60％、160～180目1.50％、180～200目8.10％、200～325目56.30％；
(2)按A砂：B砂的用量比为2、3、4、5填制出4个对应的柱状填砂模型，填充时，每次装入填充砂5g，而且每次装入填充砂后敲击50次；之后测得4个柱状填砂模型的渗透率分别为165mD、345mD、821mD、1574mD；
根据以上数据，以x为柱状填砂模型的渗透率，单位为mD，y为A砂和B砂用量比，建立A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间的关系曲线(见图1)，拟合出x与y所满足的关系式为：y＝-1×10-6x2+0.0043x+1.4693(165≤x≤1574)；该关系式的确定性系数R2＝0.9851，R2越接近于1，表明方程中x对y的解释能力越强，而本方程中的R2已经非常接近于1，表明本申请的方程中x对y的解释能力很强，本申请的关系式的适用性和准确度都非常高；
对所得关系式的适用性和准确度进行实验验证，验证方法如为：
先预设制备渗透率为200mD、500mD和1000mD的柱状填砂模型，采用所得关系式计算出不同渗透率时，需要的A砂和B砂用量比，之后按照计算所得的A砂和B砂用量比取A砂和B砂，将它们混匀后进行填充，制得3个柱状填砂模型，填充时，每次装入填充砂5g，而且每次装入填充砂后敲击50次；柱状填砂模型均制备完成后，测试其实际渗透率，具体情况见表1：
Figure BDA0001775842750000041
表1
由表1可见，本实施例拟合获得的关系式的准确度较高，预设渗透率与实测渗透率基本接近，相对误差较小，实际应用时，利用该公式结合确定组成的A砂和B砂，即可高效制备渗透率范围在165mD～1574mD的柱状填砂模型，克服了现有技术中需要重复性地调整颗粒配比才能获得实验所需填砂模型的渗透率的问题，简化了柱状填砂模型的配制时间，减少了尝试调配颗粒配比的次数，减轻了实验的劳动强度，大大提高了工作效率；
(3)利用所得的关系式计算出制备设定渗透率的填砂模型所需要的A砂和B砂用量比，并按照该用量比取A砂和B砂，将它们混匀后进行填充，即可制得满足设定渗透率要求的柱状填砂模型。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种柱状填砂模型的高效填充方法，其特征在于，包括如下步骤：
先采用不同粒度的颗粒配比制得A砂和B砂，并拟合出A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间所满足的关系式，然后利用所得的关系式计算出制备设定渗透率的填砂模型所需要的A砂和B砂用量比，再按照该用量比取A砂和B砂，将它们混匀后进行填充，即可制得满足设定渗透率要求的柱状填砂模型；
所述A砂的组成为：60～80目38.00％、80～100目46.70％、100～120目7.50％、120～140目7.30％、140～160目0.50％；
所述B砂的组成为：120～140目29.50％、140～160目4.60％、160～180目1.50％、180～200目8.10％、200～325目56.30％；所述A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间满足关系式：
y＝-1×10-6x2+0.0043x+1.4693；
式中：x为柱状填砂模型的渗透率，单位为mD，165≤x≤1574；y为A砂和B砂用量比。
2.一种权利要求1所述的柱状填砂模型的高效填充方法使用的填充砂，其特征在于，包括由不同粒度的颗粒配比组成的A砂和B砂；按重量百分比：
A砂的组成为：60～80目38.00％、80～100目46.70％、100～120目7.50％、120～140目7.30％、140～160目0.50％；
B砂的组成为：120～140目29.50％、140～160目4.60％、160～180目1.50％、180～200目8.10％、200～325目56.30％；
所述A砂和B砂用量比与柱状填砂模型的渗透率之间满足关系式：y＝-1×10-6x2+0.0043x+1.4693；
式中：x为柱状填砂模型的渗透率，单位为mD，165≤x≤1574；y为A砂和B砂用量比。
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