CN203808951U - 一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，该模型包括模型主体和模拟井筒，模型主体是由有机玻璃构成的矩形腔体结构，矩形腔体结构的上端开口；模拟井筒的个数为两个且平行设置在矩形腔体内部两侧，模拟井筒为管状结构且侧面设置有开缝或孔；矩形腔体结构中设置有填砂层，填砂层由石英砂组成；填砂层的上部设置有密封层，密封层由聚四氟乙烯生料带和密封胶组成。本实用新型的模型主体、填砂层、密封层和模拟井筒均为相互独立的结构，可拆卸，方便安装和清洗，使用更加灵活；模型主体采用可加工性能好、机械强度高的有机玻璃制成，避免了传统无机玻璃模型不易加工、易破损的缺点。

Description

一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型

技术领域

本实用新型涉及一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，属于油气田开发模型技术领域。

背景技术

目前，在研究油气田开发过程中用于模拟驱替过程、评价作业措施效果的物理模型主要有：①天然岩心、人造岩心以及对其二次加工后选择性刻画大孔道或缝、洞的平板模型。优点：成本低、机械强度高、承压耐温；缺点：模拟驱替过程不可视，不能进行图像分析，不能对实验中的问题进行准确判断。②玻璃平板模型，多采用胶结剂固结或螺栓固定夹砂方式。优点：驱替过程可视，可进行实时图像处理；缺点：胶结模型制作复杂，对制作经验要求高，模型难于清洗，循环使用效果差，而螺栓固定模型密封性较难保证。③微观仿真刻蚀模型，采用光、化学刻蚀技术在玻璃板上刻上由岩心薄片复制的孔隙网格制作而成。优点：驱替过程可视，可进行图像处理，可重复使用；缺点：尺寸小，成本高，不具备真实岩心颗粒表面。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型。

本实用新型的技术方案如下：

一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，该模型包括模型主体和模拟井筒，所述的模型主体是由有机玻璃构成的矩形腔体结构，所述的矩形腔体结构的上端开口；所述的模拟井筒的个数为两个且平行设置在模型主体的矩形腔体内部两侧，所述的模拟井筒为管状结构且侧面设置有开缝或开孔；所述的矩形腔体结构中设置有填砂层，填砂层的高度为矩形腔体高度的15/18-17/18，所述的填砂层由粒径在20-100目的石英砂组成；所述的填砂层的上部设置有密封层，所述的密封层由聚四氟乙烯生料带和密封胶组成。

根据本实用新型，优选的，所述的模型主体的矩形腔体结构的长160mm，高180mm，厚2mm。

根据本实用新型，优选的，所述的模拟井筒的外径1.8mm，内径1.5mm，高180mm。

根据本实用新型，优选的，所述的模拟井筒的孔间距为3-6mm，孔直径为0.3-0.8mm。

根据本实用新型，优选的，所述的模拟井筒的开缝宽度为0.2-0.5mm。

根据本实用新型，优选的，所述的聚四氟乙烯生料带的厚度0.08mm，宽度17mm。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的模型主体、填砂层、密封层和模拟井筒均为相互独立的结构，可拆卸，方便安装和清洗，使用更加灵活。

2、本实用新型的模型主体采用可加工性能好、机械强度高的有机玻璃制成，避免了传统无机玻璃模型不易加工、易破损的缺点。

3、本实用新型设置有侧面开孔的模拟井筒结构，代替传统的在玻璃板上钻孔、刻槽等方式，模拟井筒结构作为独立结构，方便拆卸。

4、本实用新型设置有填砂层，并且无须胶结，制作过程简单、方便。

5、本实用新型设置有密封层，密封性能好。

附图说明

图1为本实用新型实施例1可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型的主体结构示意图。

图2为本实用新型实施例2可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型的主体结构示意图。

图中，1、模型主体，2、填砂层，3、密封层，4、模拟井筒，5、开缝，6、孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例中所用的材料均为常规市购材料。其中：有机玻璃为亚克力有机玻璃，北京浩源京扬亚克力有机玻璃制品有售；石英砂为精制石英砂（高纯石英砂），凤阳县腾达石英砂厂有售；聚四氟乙烯生料带，江苏省扬中市永工密封件有限公司有售；密封胶为OCI密封胶，广州企高化工科技有限公司有售。

实施例1

一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，该模型包括模型主体1和模拟井筒4，所述的模型主体1是由有机玻璃构成的矩形腔体结构，所述的矩形腔体结构的上端开口；所述的模拟井筒4的个数为两个且平行设置在模型主体1的矩形腔体内部两侧，所述的模拟井筒4为管状结构且侧面设置有开缝5；所述的矩形腔体结构中设置有填砂层2，填砂层2的高度为矩形腔体高度的17/18，所述的填砂层2由粒径在20-100目的石英砂组成；所述的填砂层2的上部设置有密封层3，所述的密封层3由聚四氟乙烯生料带和密封胶组成。

本实施例中所述的矩形腔体结构的长160mm，高180mm，厚2mm；所述的模拟井筒的外径1.8mm，内径1.5mm，高180mm；所述的模拟井筒4的开缝5宽度为0.2mm；所述的聚四氟乙烯生料带的厚度0.08mm，宽度17mm。

制备方法：

①模型主体

材料：亚克力有机玻璃；

规格：厚度8mm和2mm两种；

尺寸：8mm厚亚克力有机玻璃2块，尺寸为200×200mm，用作模型主体前、后两个面；2mm厚亚克力有机玻璃3块，其中2块尺寸为20×200mm，用于模型主体两侧的密封；1块尺寸为20×160mm，用于模型主体底部的密封。

不同亚克力有机玻璃之间粘合形成矩形腔体结构，矩形腔体结构尺寸160×180×2mm。

②模拟井筒

材料：不锈钢毛细管；

规格：外径1.8mm，内径1.5mm，长度180mm；

不锈钢毛细管模拟井筒作为独立单元可进行单独设计。模拟井筒的侧面开缝，模拟裸眼完井。

③填砂层

材料：精致石英砂；

规格：粒径在20-100目；

从模型主体开口一侧填入精致石英砂，边加入边晃动，保证砂层均匀向上填充；每装入一定量精致石英砂后，均匀用力压实，直到所有石英砂充填完成。

④活动密封层

材料：聚四氟乙烯生料带和OCI密封胶；

规格：聚四氟乙烯生料带厚度0.08mm，宽度17mm。

为避免注入流体沿填砂层和密封层之间窜进，在砂层上均匀铺一层聚四氟乙烯生料带（将聚四氟乙烯生料带揉成疏松条状，塞入砂层上部后压实）。然后，将OCI密封胶用力挤入填砂层上部的模型主体空腔内，保证密封胶与模型主体充分接触无缝隙，完成整个模型的密封。

使用方法：

首先，将可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型与抽真空装置相连，检测模型密封性；然后，负压饱和水，计算模型孔隙度；其次，将饱和水后的模型与微量驱替装置相连，低速油驱水，计算初始含油饱和度和束缚水饱和度；最后，开展不同条件下的驱替实验，同时用摄像装置和手持放大镜装置进行实时数据采集，用于波及改善、渗流特征及作用机理的实验。实验结束后，取下密封层，将精制石英砂冲出，采用清洗常规玻璃仪器的方法用石油醚、去污粉等对模型主体进行清洗，低温（<80℃）烘干，以备循环使用。

实施例2

如实施例1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，不同的是所述的模拟井筒的开缝5宽度为0.5mm，长度为16/18。

实施例3

如实施例1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，不同的是所述的模拟井筒4为侧面设置有孔6，模拟井筒的孔间距为6mm，孔直径为0.8mm。模拟井筒4的孔6用于模拟射孔完井。

实施例4

如实施例3所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，不同的是所述的模拟井筒4的孔6间距为5mm，孔直径为0.5mm。

实施例5

如实施例1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，不同的是所述的模拟井筒4的开缝5宽度为0.4mm，长度为模拟井筒4长度的17/18。

Claims (6)

1.一种可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，其特征在于该模型包括模型主体和模拟井筒，所述的模型主体是由有机玻璃构成的矩形腔体结构，所述的矩形腔体结构的上端开口；所述的模拟井筒的个数为两个且平行设置在模型主体的矩形腔体内部两侧，所述的模拟井筒为管状结构且侧面设置有开缝或孔；所述的矩形腔体结构中设置有填砂层，填砂层的高度为矩形腔体高度的13/18-17/18，所述的填砂层由粒径在20-100目的石英砂组成；所述的填砂层的上部设置有密封层，所述的密封层由聚四氟乙烯生料带和密封胶组成。

2.根据权利要求1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，其特征在于所述的模型主体的矩形腔体结构的长160mm，高180mm，厚2mm。

3.根据权利要求1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，其特征在于所述的模拟井筒的外径1.8mm，内径1.5mm，高180mm。

4.根据权利要求1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，其特征在于所述的模拟井筒的孔间距为3-6mm，孔直径为0.3-0.8mm。

5.根据权利要求1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，其特征在于所述的模拟井筒的开缝宽度为0.2-0.5mm。

6.根据权利要求1所述的可拆卸循环利用的二维可视化平板填砂模型，其特征在于所述的聚四氟乙烯生料带的厚度0.08mm，宽度17mm。