冻胶泡沫堵水可视化实验装置技术领域
本实用新型属于油田开发技术领域，特别涉及一种冻胶泡沫堵水可视化实验装
置。
背景技术
油田已经进入开发的中后期，开发矛盾日益突出，受储层非均质性的影响，常规采
油已经不能满足高效开发的需要，如何进一步提高采收率成为油田亟待解决的问题。为了
提高波及系数，解决海上油田泡沫调剖技术施工复杂、成本高、时间长，气体在海上运输困
难的问题，提出就地封堵水窜层位技术，将自生气体系与冻胶相复合，在地层中自发反应生
成复合泡沫封堵体系。
冻胶泡沫堵水有利于调整水流通道，可提高注入水波及范围，提高原油采收率。室
内驱替实验是优选调驱体系、优化注入参数的一种有效方法，但是目前缺乏一种能够有效
模拟非均质油藏的地层模拟装置。传统的地层模拟装置仅能模拟单一孔隙性介质的均质地
层，这种模型无法满足非均质地层的模拟需求。目前国内专利已出现了用于模拟大孔道封
堵的可视化填砂实验装置，实现比较复杂，且不能体现非均质地层的特点，存在较大的实验
误差。
实用新型内容
本实用新型旨在解决背景技术中提到的问题，本实用新型提出了一种模拟冻胶泡
沫封堵的可视化实验装置，它能模拟不同渗透率的地层，进行冻胶泡沫堵水实验，观察驱替
及封堵过程，同时可以观察不同阶段的可视化驱油效果及残余油分布，其采用的技术方案
如下：
冻胶泡沫堵水可视化实验装置，包括储液箱、驱替泵、控制阀、输冻胶中间容器、六
通阀、可视化实验装置、液体容器、摄像装置和数据采集处理系统，所述储液箱通过输水管
道连接驱替泵的入液口，所述驱替泵的出液口通过管道依次连接控制阀和输冻胶中间容器
的入液口，所述输冻胶中间容器出液口通过管道依次连接六通阀和可视化实验装置的入液
口，所述六通阀在其入液口前端安装有可选择性开关，所述摄像装置布置安装在可视化实
验装置上部外侧，并通过线路连接数据采集处理系统；可视化实验装置用于直观观测冻胶
泡沫注入性能和封堵性能，控制阀可控制进入可视化实验装置的液量，液体容器可对其内
部所存储溶液体积进行测量。
所述可视化实验装置包括两片透明平板，两片透明平板平行设置，在两片透明平
板之间的周边嵌入有机玻璃板，并用AB胶进行封装，其两侧的有机玻璃板中分别留设有进
液口与出液口，其内部形成密闭空腔，并在密闭空腔部填充80-100目的石英砂，下部填充
30-40目的石英砂，在中央部分布置直井，其出液口通过管道连接液体容器。
本实用新型具有如下优点：结构简单、设计合理且安装布设方便，使用操作方便，
投入成本低，模拟效果好；通过改造填砂方式，可以模拟非均质地层，并可以通过改变填充
物的粒径来准确模拟不同的渗透率极差，对调驱参数优化具有指导意义；使用效果好且具
有良好的直观性，实验中所测试数据准确，拍摄照片及录像均可客观反映实验动态过程，且
能应用于对非均质地层条件下冻胶泡沫注入性能及封堵效果的影响规律进行室内动态模
拟测试。
附图说明
图1：本实用新型冻胶泡沫堵水可视化实验装置的整体示意图，
图2：本实用新型冻胶泡沫堵水可视化实验装置中可视化模型部分剖视图。
1.储液箱，2.驱替泵，3.控制阀，4.输冻胶中间容器，5.六通阀，6.可视化实验装
置，7.液体容器，8.摄像装置，9.数据采集处理系统。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：
如图1-图2所示，本实用新型的冻胶泡沫堵水可视化实验装置，包括储液箱1、驱替
泵2、控制阀3、输冻胶中间容器4、六通阀5、可视化实验装置6、液体容器7、摄像装置8和数据
采集处理系统9，所述储液箱1通过输水管道连接驱替泵2的入液口，所述驱替泵2的出液口
通过管道依次连接控制阀3和输冻胶中间容器4的入液口，所述输冻胶中间容器4出液口通
过管道依次连接六通阀5和可视化实验装置6的入液口，所述六通阀5在其入液口前端安装
有可选择性开关，所述可视化实验装置6包括两片透明平板，两片透明平板平行设置，在两
片透明平板之间的周边嵌入有机玻璃板，并用AB胶进行封装，其两侧的有机玻璃板中分别
留设有进液口与出液口，其内部形成密闭空腔，并在密闭空腔部填充80-100目的石英砂，下
部填充30-40目的石英砂，在中央部分布置直井，其出液口通过管道连接液体容器7，所述摄
像装置8布置安装在可视化实验装置6上部外侧，并通过线路连接数据采集处理系统9。
在使用本实用新型之前，在可视化实验装置6部填充80-100目的石英砂模拟高渗
地层，下部填充30-40目的石英砂模拟低渗地层模拟反韵律地层，并利用驱替泵2将储液箱1
中的水通过管道依次经过替泵2、控制阀3、输冻胶中间容器4、六通阀5注入到可视化实验装
置6下部，以饱和地层水，使可视化实验装置6得出口端出水一小时后饱和完成，此时计算可
视化模型孔隙度，利用苏丹红对煤油染色，向可视化实验装置6中饱和染色煤油，配制自生
气体系和冻胶体系；在使用本实用新型时，将可视化实验装置6竖直放置，利用驱替泵2向可
视化实验装置6中注入地层水进行驱替，利用控制阀3控制注入量，利用液体容器7记录对应
的产油量、产水量，之后通过可视化实验装置6内的直井向可视化实验装置6中注入冻胶泡
沫体系进行封堵，至可视化实验装置6上部的高渗层基本被封堵，后继续利用驱替泵2注水
驱替，结束实验，并记录注入量及对应的产油量、产水量，在实验的过程中，利用摄像装置8
每30min拍摄一次以记录注采流动状态，以及对染色煤油的驱替情况，特别是低渗层渗流状
态。