一種非均質(zhì)單填砂管巖心模型及其填制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于非均質(zhì)油藏調(diào)驅(qū)提高采收率研究和調(diào)驅(qū)效果評價的非均質(zhì)模型及其填制方法，尤其涉及一種非均質(zhì)單填砂管巖心模型及其填制方法，屬于油藏物理模擬技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，石油資源的需求日益增長，而石油勘探開發(fā)的難度卻越來越大；我國的主力油田，如大慶、勝利油田等，均已經(jīng)進入高/特高含水開發(fā)階段，但仍有大量的原油留存于地層中，采收率較低；因此，如何進一步提高已開發(fā)油田的原油采收率日趨重要。
[0003]在油田注水開發(fā)過程中，由于油藏平面和縱向的非均質(zhì)性、油水粘度的差異以及注采井網(wǎng)的注采關系不平衡，產(chǎn)生注水井向生產(chǎn)井舌進和沿高滲層突進的問題，造成注入水的低效循環(huán)，而油藏中的低滲透帶、同層的低滲透區(qū)未被波及，仍存在大量的剩余油。
[0004]因此，提高注入水波及體積是提高原油采收率的重要方法；其中，注水井調(diào)驅(qū)技術作為一種效果好、成本低的技術得到了廣泛應用，取得了較好的降水增油效果，已成為改善油田注水開發(fā)效果、實現(xiàn)老油田穩(wěn)產(chǎn)的經(jīng)濟有效的手段。
[0005]為了評價各種注水井調(diào)驅(qū)劑的調(diào)驅(qū)性能，通常需要根據(jù)油藏的非均質(zhì)條件，構建非均質(zhì)物理模型；傳統(tǒng)的非均質(zhì)人造巖心模型將不同滲透率的巖心壓制在一起，制作工藝極其復雜，普通實驗室條件無法制作，且成本較高。
[0006]目前，常用的非均質(zhì)物理模型是非均質(zhì)平行雙管模型；由于該模型制作簡單、計量方便，在評價凝膠、泡沫等調(diào)驅(qū)劑的封堵特性和分流特性方面發(fā)揮了非常重要的作用；但是，該模型是單向流動模型，注入的流體僅在模型的入口處發(fā)生分流，不能體現(xiàn)真實非均質(zhì)油藏的層間繞流特征。
[0007]中國石油化工集團股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院于2014年11月7日申請的申請?zhí)枮?01420672830.4的實用新型專利(授權公告號:CN204314270U)，提出了一種單管隔板非均質(zhì)模型裝置；該裝置通過在巖心管內(nèi)部設置隔板，隔成用來分別放置不同滲透率巖心的隔間，從而模擬油藏的非均質(zhì)性；與非均質(zhì)平行雙管模型相比，該裝置結構簡單，使用方便，且簡化了實驗流程；但是，該裝置中的隔板在巖心管中的位置不容易控制，且隔板的存在相當于人為地限制了流體在不同滲透率巖心之間的流動，同樣也不能充分體現(xiàn)真實非均質(zhì)油藏的層間繞流特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術的上述缺點，本發(fā)明提供一種非均質(zhì)單填砂管巖心模型及其填制方法，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有非均質(zhì)平行雙管模型以及單管隔板非均質(zhì)模型裝置不能體現(xiàn)真實非均質(zhì)油藏的層間繞流特征的問題，從而為非均質(zhì)油藏調(diào)驅(qū)提高采收率研究和調(diào)驅(qū)效果評價提供一種實用性和可重復性較強的非均質(zhì)單填砂管巖心模型及其填制方法。
[0009]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]—種非均質(zhì)單填砂管巖心模型，由螺紋接頭、蓋帽、密封環(huán)、有機玻璃管、圓柱形銅網(wǎng)和圓盤狀銅網(wǎng)組成；所述蓋帽內(nèi)設置有密封環(huán)安裝槽，密封環(huán)安裝在蓋帽的安裝槽內(nèi)；所述圓柱形銅網(wǎng)安裝在有機玻璃管內(nèi)；所述蓋帽外側通過螺紋與螺紋接頭連接；所述蓋帽內(nèi)側通過密封環(huán)與有機玻璃管密封連接；所述蓋帽內(nèi)側存在一個圓柱形凹槽，圓盤狀銅網(wǎng)放置于蓋帽內(nèi)側圓柱形凹槽內(nèi)，圓柱形銅網(wǎng)通過蓋帽內(nèi)側圓柱形凹槽固定于有機玻璃管的軸心位置。
[0011]有機玻璃管軸心位置的圓柱形銅網(wǎng)包裹形成的圓柱形空間作為較大粒徑石英砂的充填空間，所述較大粒徑石英砂的充填空間為高滲透區(qū)域；有機玻璃管軸心位置圓柱形銅網(wǎng)和有機玻璃管內(nèi)壁之間形成的圓環(huán)形空間作為較小粒徑石英砂的充填空間，所述較小粒徑石英砂的充填空間為低滲透區(qū)域；高滲透區(qū)域和低滲透區(qū)域的體積比例通過同時改變蓋帽內(nèi)側圓柱形凹槽的內(nèi)徑、圓盤狀銅網(wǎng)的直徑和圓柱形銅網(wǎng)的直徑來實現(xiàn)，高滲透區(qū)域和低滲透區(qū)域的滲透率通過充填不同粒徑的石英砂來實現(xiàn)。
[0012]—種非均質(zhì)單填砂管巖心模型的填制方法，該方法包括以下步驟:
[0013]S1.將非均質(zhì)單填砂管巖心模型的各部分組件置于盛有去離子水的真空釜中，抽真空確保完全去除各部分組件表面吸附的氣泡。
[0014]S2.用不同目數(shù)的分樣篩制備兩種不同粒徑的石英砂，分別置于盛有去離子水的真空釜中，抽真空確保石英砂完全水潤濕并去除石英砂表面吸附的氣泡。
[0015]S3.將非均質(zhì)單填砂管巖心模型的一端組裝好，然后豎直放置于盛有去離子水的容器中，組裝好的一端在下，另一端在上；將圓柱形銅網(wǎng)置于下端蓋帽內(nèi)側的圓柱形凹槽內(nèi)，并確保圓柱形銅網(wǎng)位于有機玻璃管的軸心位置。
[0016]S4.充填石英砂；充填石英砂過程中，相對高滲透區(qū)域和相對低滲透區(qū)域的充填交替進行，同時加入少量去離子水潤濕砂子，保證去離子水面高于砂面，并不斷輕輕敲打有機玻璃管，以確保石英砂充填密實、均勻；有機玻璃管軸心位置的圓柱形銅網(wǎng)包裹形成的圓柱形空間作為較大粒徑石英砂的充填空間，有機玻璃管軸心位置圓柱形銅網(wǎng)和有機玻璃管內(nèi)壁之間形成的圓環(huán)形空間作為較小粒徑石英砂的充填空間。
[0017]S5.充填石英砂結束后，將非均質(zhì)單填砂管巖心模型的另一端組裝好，然后置于盛有去離子水的真空釜中，抽真空直到模型出入口端無氣泡產(chǎn)生。
[0018]有益效果:本發(fā)明通過圓柱形銅網(wǎng)分隔高低滲透區(qū)域，從而克服了非均質(zhì)平行雙管模型以及單管隔板非均質(zhì)模型不能體現(xiàn)真實非均質(zhì)油藏的層間繞流特征的缺陷；本發(fā)明模型結構簡單、制作方便，該模型中高滲透區(qū)域和低滲透區(qū)域的體積比例可以通過同時改變蓋帽內(nèi)側圓柱形凹槽的內(nèi)徑、圓盤狀銅網(wǎng)的直徑和圓柱形銅網(wǎng)的直徑來實現(xiàn)，模型中高滲透區(qū)域和低滲透區(qū)域的滲透率通過充填不同粒徑的石英砂來實現(xiàn)，實用性強，可以重復填制使用。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明的一種非均質(zhì)單填砂管巖心模型結構示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的一種非均質(zhì)單填砂管巖心模型結構剖視圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的一個實施例中示蹤劑的無因次產(chǎn)出濃度曲線。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0024]本發(fā)明所述的一種非均質(zhì)單填砂管巖心模型，如圖1和圖2所示，該模型由螺紋接頭(I)、蓋帽(2)、圓盤狀銅網(wǎng)(3)、密封環(huán)(4)、有機玻璃管(5)和圓柱形銅網(wǎng)(6)組成；各部分的組合順序依次為螺紋接頭(I)、蓋帽(2)、圓盤狀銅網(wǎng)(3)、密封環(huán)(4)、有機玻璃管
(5)、圓柱形銅網(wǎng)(6)、密封環(huán)(4)、圓盤狀銅網(wǎng)(3)、蓋帽(2)、螺紋接頭(I);蓋帽(2)外側通過螺紋與螺紋接頭(I)連接；蓋帽(2)內(nèi)側通過密封環(huán)(4)與有機玻璃管(5)密封連接；蓋帽(2)內(nèi)側存在一個圓柱形凹槽，圓盤狀銅網(wǎng)(3)放置于蓋帽(2)內(nèi)側圓柱形凹槽內(nèi)，蓋帽(2)內(nèi)側圓柱形凹槽的內(nèi)徑與圓盤狀銅網(wǎng)(3)的直徑相同；圓柱形銅網(wǎng)(3)通過蓋帽(2)內(nèi)側圓柱形凹槽固定于有機玻璃管(5)的軸心位置，圓柱形銅網(wǎng)(6)的直徑與蓋帽(