本发明涉及一种动态测量吸水剖面的装置及工作方法与应用，包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂模型、回压阀和产出液收集器，在所述可视垂直平板填砂模型外设置有显微摄像装置。本发明采用可视化物理模拟的方法，结合图像处理技术，建立了一种动态测量吸水剖面的装置及方法，其定性实际操作性强，具有客观性，为更好地认识吸水剖面的动态变化以及后续开发措施的调整提供技术支持。
1.一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，该装置包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂模型、回压阀和产出液收集器，在所述可视垂直平板填砂模型外设置有显微摄像装置；
所述盛装液体部包括并联连接的盛放地层原油的中间容器、盛放地层水的中间容器、盛放第一地层水的中间容器、盛放第二地层水的中间容器，所述在盛放第一地层水的中间容器、盛放第二地层水的中间容器中的地层水的颜色相异；所述盛装液体部还包括驱动原油或地层水流出的平流泵。
2.根据权利要求1所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，所述可视垂直平板填砂模型包括至少一面透明的平板填砂腔、在所述平板填砂腔内两侧分别设置有模拟进液管和模拟出液管，在所述模拟进液管和模拟出液管的表面垂直设置有多个通孔；所述模拟进液管与所述盛装液体部相连，所述模拟出液管通过回压阀与产出液收集器相连。
3.根据权利要求1所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，所述动态测量吸水剖面的装置还包括用于固定所述可视垂直平板填砂模型和显微摄像装置的测量支架。
4.根据权利要求3所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，所述测量支架包括垂直部和水平部，在所述垂直部上安装有可视垂直平板填砂模型，在所述水平部的末端设置有显微摄像装置调整架。
5.根据权利要求2所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，所述动态测量吸水剖面的装置还包括与所述回压阀相连的手摇泵；在所述平板填砂腔的背面设置有光源。
6.根据权利要求1所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其特征在于，所述第一地层水的颜色为红色、所述第二地层水的颜色为蓝色。
7.一种利用如权利要求2所述装置动态测量吸水剖面的方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
1)安装所述动态测量吸水剖面的装置，将所述显微摄像装置与外部计算机相连，在所述产出液收集器的底部设置有电子称重器，所述电子称重器与外部计算机相连；
2)根据施工现场的地层分布，在所述平板填砂腔内逐层填制不同的砂层，封闭所述平板填砂腔；
8)向可视垂直平板填砂模型注入地层水，并将此时记为0时刻；并利用产出液收集器收集可视垂直平板填砂模型的产出液；
9)利用显微摄像装置观察可视垂直平板填砂模型内油水界面分布情况；
10)当步骤9)产生的油水界面的最远端未到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t1的吸水剖面，用显微摄像装置分别记录t1和t1—△t，时刻油水界面分布图像；
11)当步骤9)产生的油水界面最远端已到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t2的吸水剖面，将盛放第一地层水的中间容器中的红色地层水作为驱替液，于t2—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t2和t2—△t时刻油水界面分布图像；
12)当测量下一时刻t3的吸水剖面时，将盛放第二地层水的中间容器中的蓝色地层水作为驱替液，于t3—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t3和t3—△t时刻油水界面分布图像；
13)之后为获得不同时刻的油水界面分布图像，交替注入红色地层水和蓝色地层水，即重复步骤11)-12)。
8.一种如权利要求2所述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用方法，其中，如权利要求2所述装置动态测量吸水剖面的方法包括步骤如下：
1)安装所述动态测量吸水剖面的装置，将所述显微摄像装置与外部计算机相连，在所述产出液收集器的底部设置有电子称重器，所述电子称重器与外部计算机相连；
2)根据施工现场的地层分布，在所述平板填砂腔内逐层填制不同的砂层，封闭所述平板填砂腔；
8)向可视垂直平板填砂模型注入地层水，并将此时记为0时刻；并利用产出液收集器收集可视垂直平板填砂模型的产出液；
9)利用显微摄像装置观察可视垂直平板填砂模型内油水界面分布情况；
10)当步骤9)产生的油水界面的最远端未到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t1的吸水剖面，用显微摄像装置分别记录t1和t1—△t，时刻油水界面分布图像；
11)当步骤9)产生的油水界面最远端已到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t2的吸水剖面，将盛放第一地层水的中间容器中的红色地层水作为驱替液，于t2—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t2和t2—△t时刻油水界面分布图像；
12)当测量下一时刻t3的吸水剖面时，将盛放第二地层水的中间容器中的蓝色地层水作为驱替液，于t3—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t3和t3—△t时刻油水界面分布图像；
13)之后为获得不同时刻的油水界面分布图像，交替注入红色地层水和蓝色地层水，即重复步骤11)-12)；
14)利用外部计算机分别对不同时刻的油水界面图像进行处理，采用指示克里金方法对步骤10)-13)得到的油水界面分布图像进行二值化处理：用于将被水波及部分和未被水波及部分区分开来，其中被水波及部分对应体素的灰度值为1，未被水波及部分对应体素的灰度值为0；
15)计算不同时刻ti(i＝1,2,3…n，n为自然数)向可视垂直平板填砂模型内各砂层的注入水的体积比例：第一层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
V1＝(S1(t＝ti)—S2(t＝ti-△t))×h×φ1(I)；
V2＝(S′1(t＝ti)—S′2(t＝ti-△t))×h×φ2(II)；
V3＝(S″1(t＝ti)—S″2(t＝ti-△t))×h×φ3(III)；
在式(I)-(VI)中，V1、V2、V3分别为第一、二、三层砂层的注入水体积；K1、K2、K3分别为第一、二、三层砂层的吸水比例值；h为平板填砂腔的厚度，cm；S1、S′1、S″1分别为第一、二、三层砂层在ti时刻注入流体波及面积，cm2；S2、S′2、S″2为一、二、三层ti—△t时刻注入流体波及面积，cm2；φ1、φ2、φ3分别为第一、二、三层砂层的孔隙度；
16)以各层砂层注入水的体积比例作为评价各层砂层吸水能力的标准，绘制动态吸水剖面曲线，其动态吸水剖面曲线所处的坐标系的横坐标为砂层注入水的体积比例，纵坐标为第一、二、三层砂层。
9.如权利要求8所述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用方法，其特征在于，在步骤2)中，利用单管填砂岩心分别测量三层砂层的孔隙度，同时测量三层砂层的渗透率。
一种动态测量吸水剖面的装置及工作方法与应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种动态测量吸水剖面的装置及工作方法与应用，属于石油化工的技术领域。
背景技术
[0002] 在注水开发油藏过程中，往往由于油藏含有较多油层，并且各物性在纵向上分布不均匀，导致各油层吸水能力不同，从而各层注水开发效果各异。注水井吸水剖面可以反映地层的吸水能力，通过获得的吸水剖面资料可以了解注入水的纵向分布，预测和控制水线推进，监控油层的吸水能力，进行剩余油分布分析等。因此获得动态吸水剖面有利于实时把握油藏开发过程中油层的吸水状况，从而采取相应措施改善注水效果。
[0003] 目前吸水剖面主要采用高成本、低可视化的矿场示踪法(同位素吸水剖面测井)获得，即在注水条件下将同位素注入井内，随着注入水的流入，同位素滤积在注水层表面，用伽马仪测取示踪曲线，将所测的伽马曲线与释放核素前的自然伽马曲线对比，获得反映该地层吸水状况的吸水剖面图。然而，尚没有基于可视化物理模拟建立的对吸水剖面曲线进行重复测量和实时观察的室内实验方法，一定程度上限制了石油工作者对各层吸水能力的直观认识，因此有必要建立一种动态测量吸水剖面的装置及方法，为更好地认识油气田开发过程提供技术支撑。
发明内容
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种动态测量吸水剖面的装置。
[0005] 本发明还提供一种利用上述装置动态测量吸水剖面的工作方法。
[0006] 本发明还提供一种上述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用方法。
[0007] 术语解释：
[0008] 吸水剖面：是指油田注入开发时，水井各个层位对于注入水的分配比例。吸水剖面能够被用来反映油层的复杂性，不仅能够为分层配注提供依据，也能够应用于调剖堵水，防止水窜等油藏开发调整方案，因此对于提高油层驱油效率具有重要的意义。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] 一种动态测量吸水剖面的装置，包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂模型、回压阀和产出液收集器，在所述可视垂直平板填砂模型外设置有显微摄像装置。所述显微摄像装置安装在与可视垂直平板填砂模型平行的位置处，实时监控可视垂直平板填砂模型内的油水界面位置，然后显微摄像装置通过与外部计算机相连以实时获取油水界面的图像。
[0011] 根据本发明优选的，所述盛装液体部包括并联连接的盛放地层原油的中间容器、盛放地层水的中间容器、盛放第一地层水的中间容器、盛放第二地层水的中间容器，所述在盛放第一地层水的中间容器、盛放第二地层水的中间容器中的地层水的颜色相异；所述盛装液体部还包括驱动原油或地层水流出的平流泵。
[0012] 根据本发明优选的，所述可视垂直平板填砂模型包括至少一面透明的平板填砂腔、在所述平板填砂腔内两侧分别设置有模拟进液管和模拟出液管，在所述模拟进液管和模拟出液管的表面垂直设置有多个通孔；所述模拟进液管与所述盛装液体部相连，所述模拟出液管通过回压阀与产出液收集器相连。
[0013] 根据本发明优选的，所述动态测量吸水剖面的装置还包括用于固定所述可视垂直平板填砂模型和显微摄像装置的测量支架。
[0014] 根据本发明优选的，所述测量支架包括垂直部和水平部，在所述垂直部上安装有可视垂直平板填砂模型，在所述水平部的末端设置有显微摄像装置调整架。
[0015] 根据本发明优选的，所述动态测量吸水剖面的装置还包括与所述回压阀相连的手摇泵。所述回压阀受手摇泵控制压力。
[0016] 根据本发明优选的，在所述平板填砂腔的背面设置有光源。此处设计的优点在于，对油水界面位置设置背景光，利于采集更为清晰的图像。
[0017] 根据本发明优选的，所述第一地层水的颜色为红色、所述第二地层水的颜色为蓝色。
[0018] 一种利用上述装置动态测量吸水剖面的方法，包括步骤如下：
[0019] 1)安装所述动态测量吸水剖面的装置，将所述显微摄像装置与外部计算机相连，在所述产出液收集器的底部设置有电子称重器，所述电子称重器与外部计算机相连；所述外部计算机用于采集所述可视垂直平板填砂模型的原油或地层水的扩散图像；所述外部计算机还用于采集产出液收集器内溶液重量；
[0020] 2)根据施工现场的地层分布，在所述平板填砂腔内逐层填制不同的砂层，封闭所述平板填砂腔；本发明利用不同粒径的真实岩心颗粒模拟真实地层；
[0021] 3)打开光源，开启显微摄像装置；
[0022] 4)将填砂后的平板填砂腔抽空；保持4～5小时；
[0023] 5)向可视垂直平板填砂模型饱和地层水：利用平流泵将盛放地层水的中间容器中的地层水驱替至平板填砂腔内的砂层；
[0024] 6)向可视垂直平板填砂模型驱替原油：利用平流泵将盛放原油的中间容器中的原油驱替至平板填砂腔内的砂层，直至产出液收集器中不再收集到水时，关闭平流泵；
[0025] 7)调节回压阀的压力值，以模拟地层压力Ph；利用手摇泵调节回压阀的压力值；
[0026] 8)向可视垂直平板填砂模型注入地层水，并将此时记为0时刻；打开平流泵，将地层水按0.6ml/min的速度注入模拟进液管中；并利用产液收集器收集可视垂直平板填砂模型的产液；
[0027] 9)利用显微摄像装置观察可视垂直平板填砂模型内油水界面分布情况；
[0028] 10)当步骤9)产生的油水界面的最远端未到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t1的吸水剖面，用显微摄像装置分别记录t1和t1—△t，时刻油水界面分布图像；所述△t＝60s；
[0029] 11)当步骤9)产生的油水界面最远端已到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t2的吸水剖面，使用六通阀将盛放第一地层水的中间容器中的红色地层水作为驱替液，于t2—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t2和t2—△t时刻油水界面分布图像；
[0030] 12)当测量下一时刻t3的吸水剖面时，使用六通阀将盛放第二地层水的中间容器中的蓝色地层水作为驱替液，于t3—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t3和t3—△t时刻油水界面分布图像；
[0031] 13)之后为获得不同时刻的油水界面分布图像，交替注入红色地层水和蓝色地层水，即重复步骤11)-12)。
[0032] 一种上述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用方法，包括步骤如下：
[0033] 14)利用外部计算机分别对不同时刻的油水界面图像进行处理，采用指示克里金方法对步骤10)-13)得到的油水界面分布图像进行二值化处理：用于将被水波及部分和未被水波及部分区分开来，其中被水波及部分对应体素的灰度值为1，未被水波及部分对应体素的灰度值为0；其中所述指示克里金方法为现有方法，具体可参见参考文献：Watson G S.Smoothing and interpolation by kriging and with splines.Journal of the International Association for Mathematical Geology,1984,16(6):601-615；
[0034] 15)计算不同时刻ti(i＝1,2,3…n，n为自然数)向可视垂直平板填砂模型内各砂层的注入水的体积比例：
[0035] 第一层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
[0036] V1＝(S1(t＝ti)—S2(t＝ti-△t))×h×φ1(I)；
[0037] 第二层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
[0038] V2＝(S′1(t＝ti)—S′2(t＝ti-△t))×h×φ2(I I)；
[0039] 第三层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
[0040] V3＝(S″1(t＝ti)—S″2(t＝ti-△t))×h×φ3(III)；
[0041] 则，上述三层砂层注入水的体积比例分别为：
[0042] 第一层砂层注入水的体积比例为
[0043] 第二层砂层注入水的体积比例为
[0044] 第三层砂层注入水的体积比例为
[0045] 在式(I)-(VI)中，V1、V2、V3分别为第一、二、三层砂层的注入水体积；K1、K2、K3分别为第一、二、三层砂层的吸水比例值；h为平板填砂腔的厚度，cm；S1、S′1、S″1分别为第一、二、三层砂层在ti时刻注入流体波及面积，cm2；S2、S′2、S″2为一、二、三层ti—△t时刻注入流体波及面积，cm2；φ1、φ2、φ3分别为第一、二、三层砂层的孔隙度；
[0046] 16)以各层砂层注入水的体积比例作为评价各层砂层吸水能力的标准，绘制动态吸水剖面曲线，其动态吸水剖面曲线所处的坐标系的横坐标为砂层注入水的体积比例，纵坐标为第一、二、三层砂层。
[0047] 根据本发明优选的，在步骤2)中，利用单管填砂岩心分别测量三层砂层的孔隙度，同时测量三层砂层的渗透率。
[0048] 本发明的优点在于：
[0049] 本发明采用可视化物理模拟的方法，结合图像处理技术，建立了一种动态测量吸水剖面的装置及方法，其定性实际操作性强，具有客观性，为更好地认识吸水剖面的动态变化以及后续开发措施的调整提供技术支持。
附图说明
[0050] 图1为本发明所述动态测量吸水剖面的装置的结构示意图；
[0051] 其中，1、平流泵；2、盛放地层原油的中间容器；3、盛放地层水的中间容器；4、盛放第一地层水的中间容器；5、盛放第二地层水的中间容器；6、六通阀；7、光源；8、可视垂直平板填砂模型；9、显微摄像装置；10、测量支架；11、手摇泵；12、回压阀；13、产出液收集器；14、电子称重器；15、称重传感器；16、外部计算机。
[0052] 图2为本发明所述可视垂直平板填砂模型的剖视图；
[0053] 其中，17、平板填砂腔；18、模拟进液管；19、模拟出液管；20、在所述模拟进液管和模拟出液管的表面垂直设置有多个通孔；21、胶黏剂；22、真实岩心颗粒。
[0054] 图3是本发明实施例中，当注入地层水70秒时，对显微摄像装置获得的可视垂直平板填砂模型中的图像进行二值化后的图像，其中深色部分代表驱替液在70秒内波及的范围，浅色部分代表仍未被驱替液波及的范围；
[0055] 图4是本发明实施例中，当注入地层水100秒时，对显微摄像装置获得的可视垂直平板填砂模型中的图像进行二值化后的图像，其中深色部分代表驱替液在70秒内波及的范围，浅色部分代表仍未被驱替液波及的范围；
[0056] 图5是本发明实施例中，100秒时刻所述可视垂直平板填砂模型的吸水剖面图，是根据图3和图4获得的二值图像，并对其进行处理获得的实验结果数据进行绘制而成的。
具体实施方式
[0057] 下面结合实施实例和说明书附图对本发明做详细的说明，但是不限于此。
[0058] 本发明所述平板填砂腔的尺寸为140.0mm×110.0mm×4.0mm，其模拟油藏尺寸为120.0mm×90.0mm×2.0mm，其周围是宽2.0mm的胶黏剂，所述模拟进液管和模拟出液管之间的井距为115mm。
[0059] 实施例1、
[0060] 如图1所示。
[0061] 一种动态测量吸水剖面的装置，包括依次相连的盛装液体部、可视垂直平板填砂模型8、回压阀12和产出液收集器13，在所述可视垂直平板填砂模型8外设置有显微摄像装置9。
[0062] 所述盛装液体部包括并联连接的盛放地层原油的中间容器2、盛放地层水的中间容器3、盛放第一地层水的中间容器4、盛放第二地层水的中间容器5，所述在盛放第一地层水的中间容器4、盛放第二地层水的中间容器5中的地层水的颜色相异；所述盛装液体部还包括驱动原油或地层水流出的平流泵1。
[0063] 所述可视垂直平板填砂模型8包括至少一面透明的平板填砂腔17、在所述平板填砂腔17内两侧分别设置有模拟进液管18和模拟出液管19，在所述模拟进液管18和模拟出液管19的表面垂直设置有多个通孔20；所述模拟进液管18与所述盛装液体部相连，所述模拟出液管19通过回压阀12与产出液收集器13相连。
[0064] 所述第一地层水的颜色为红色、所述第二地层水的颜色为蓝色。
[0065] 所述动态测量吸水剖面的装置还包括与所述回压阀12相连的手摇泵11。
[0066] 实施例2、
[0067] 如实施例1所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其区别在于，所述动态测量吸水剖面的装置还包括用于固定所述可视垂直平板填砂模型18和显微摄像装置9的测量支架10。
[0068] 所述测量支架10包括垂直部和水平部，在所述垂直部上安装有可视垂直平板填砂模型，在所述水平部的末端设置有显微摄像装置调整架。
[0069] 实施例3、
[0070] 如实施例1所述的一种动态测量吸水剖面的装置，其区别在于，在所述平板填砂腔17的背面设置有光源7。
[0071] 实施例4、
[0072] 一种利用如实施例1-3所述装置动态测量吸水剖面的方法，包括步骤如下：
[0073] 1)安装所述动态测量吸水剖面的装置，将所述显微摄像装置9与外部计算机16相连，在所述产出液收集器13的底部设置有电子称重器14，所述电子称重器14与外部计算机16相连；所述外部计算机用于采集所述可视垂直平板填砂模型的原油或地层水的扩散图像；所述外部计算机还用于采集产出液收集器内溶液重量；
[0074] 2)根据施工现场的地层分布，在所述平板填砂腔17内逐层填制不同的砂层，封闭所述平板填砂腔17；本发明利用不同粒径的真实岩心颗粒模拟真实地层；在所述平板填砂腔最下层使用45～50目的石英砂进行填充，填充厚度为3cm，中间层使用70～75目的石英砂进行填充，填充厚度为3cm，最上层也使用45～50目的石英砂进行填充，填充厚度同样为3cm，这样刚好完全填充整个平板填砂腔；
[0075] 利用单管填砂岩心分别测量三层砂层的孔隙度：φ1＝0.32、φ2＝0.31、φ3＝0.30，同时测量三层砂层的渗透率：分别为750mD、2200mD、820mD。
[0076] 3)打开光源7，开启显微摄像装置9；
[0077] 4)将填砂后的平板填砂腔17抽空；保持4～5小时；
[0078] 5)向可视垂直平板填砂模型8饱和地层水：利用平流泵将盛放地层水的中间容器中的地层水驱替至平板填砂腔内的砂层；
[0079] 6)向可视垂直平板填砂模型8驱替原油：利用平流泵将盛放原油的中间容器中的原油驱替至平板填砂腔内的砂层，直至产出液收集器中不再收集到水时，关闭平流泵；
[0080] 7)调节回压阀12的压力值，以模拟地层压力Ph；Ph＝3Mpa，利用手摇泵调节回压阀的压力值；
[0081] 8)向可视垂直平板填砂模型8注入地层水，并将此时记为0时刻；打开平流泵，将地层水按0.6ml/min的速度注入模拟进液管中；并利用产液收集器13收集可视垂直平板填砂模型8的产液；
[0082] 9)利用显微摄像装置9观察可视垂直平板填砂模型8内油水界面分布情况；
[0083] 10)当步骤9)产生的油水界面的最远端未到达可视垂直平板填砂模型8出口侧时，测定某一时刻t1的吸水剖面，用显微摄像装置分别记录t1和t1—△t，时刻油水界面分布图像；所述△t＝60s；
[0084] 11)当步骤9)产生的油水界面最远端已到达可视垂直平板填砂模型出口侧时，测定某一时刻t2的吸水剖面，使用六通阀将盛放第一地层水的中间容器中的红色地层水作为驱替液，于t2—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t2和t2—△t时刻油水界面分布图像；
[0085] 12)当测量下一时刻t3的吸水剖面时，使用六通阀将盛放第二地层水的中间容器中的蓝色地层水作为驱替液，于t3—△t注入，并用显微摄像装置分别记录t3和t3—△t时刻油水界面分布图像；
[0086] 13)之后为获得不同时刻的油水界面分布图像，交替注入红色地层水和蓝色地层水，即重复步骤11)-12)。
[0087] 实施例5、
[0088] 一种如实施例1-3所述动态测量吸水剖面的装置绘制动态吸水剖面曲线的应用方法，包括步骤如下：
[0089] 14)利用外部计算机16分别对不同时刻的油水界面图像进行处理，采用指示克里金方法对步骤10)-13)得到的油水界面分布图像进行二值化处理：用于将被水波及部分和未被水波及部分区分开来，其中被水波及部分对应体素的灰度值为1，未被水波及部分对应体素的灰度值为0；图3、图4为灰度图像二值化后得到的图像。其中所述指示克里金方法为现有方法，具体可参见参考文献：Watson G S.Smoothing and interpolation by kriging and with splines.Journal of the International Association for Mathematical Geology,1984,16(6):601-615；
[0090] 15)计算不同时刻ti(i＝1,2,3…n，n为自然数)向可视垂直平板填砂模型内各砂层的注入水的体积比例：
[0091] 第一层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
[0092] V1＝(S1(t＝ti)—S2(t＝ti-△t))×h×φ1(I)；
[0093] 第二层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
[0094] V2＝(S′1(t＝ti)—S′2(t＝ti-△t))×h×φ2(I I)；
[0095] 第三层(ti—△t)～ti时刻注入水体积为：
[0096] V3＝(S″1(t＝ti)—S″2(t＝ti-△t))×h×φ3(III)；
[0097] 则，上述三层砂层注入水的体积比例分别为：
[0098] 第一层砂层注入水的体积比例为
[0099] 第二层砂层注入水的体积比例为
[0100] 第三层砂层注入水的体积比例为
[0101] 在式(I)-(VI)中，V1、V2、V3分别为第一、二、三层砂层的注入水体积；K1、K2、K3分别为第一、二、三层砂层的吸水比例值；h为平板填砂腔的厚度，cm；S1、S′1、S″1分别为第一、二、三层砂层在ti时刻注入流体波及面积，cm2；S2、S′2、S″2为一、二、三层ti—△t时刻注入流体波及面积，cm2；φ1、φ2、φ3分别为第一、二、三层砂层的孔隙度；
[0102] 16)以各层砂层注入水的体积比例作为评价各层砂层吸水能力的标准，绘制动态吸水剖面曲线，其动态吸水剖面曲线所处的坐标系的横坐标为砂层注入水的体积比例，纵坐标为第一、二、三层砂层。
[0103] 可视垂直平板填砂模型基本参数，如表1所示：
[0104] 表1：平板填砂模型数据
[0105]
[0106] 获得120秒和180秒时的外部计算机所采集实验二值化图像，如图3、图4所示：
[0107] 对图像进行处理，并记录实验结果数据，如表2所示。
[0108] 表2：实验结果数据
[0109]
[0110] 根据实验结果数据，绘制了吸水剖面，如图5所示，从图5看出高渗透层的吸水比例高达58.9％，而低渗透层的吸水能力较差，最上层的低渗透层吸水比例仅为16.6％，严重影响了开发效果，因此有必要采取分层注水等开发调整措施。
