構造變形與油氣運移物理模擬裝置的製作方法

2023-05-06 17:18:01 2

專利名稱：構造變形與油氣運移物理模擬裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣成藏研究技術領域，尤其涉及一種用於模擬不同構造應力
(擠壓或拉張)條件下，地層的構造變形油氣運移聚集過程構造變形與油氣運移物理模擬 裝置。
背景技術：
地層構造變形研究與油氣運移聚集研究屬於兩個不同的學科，地層構造變形研究 屬於構造地質學研究範疇，油氣運移聚集研究則屬於石油地質學研究範疇。但對於油氣成 藏研究來說，地層構造變形與油氣運移聚集是不可分割、密切聯繫的過程。目前，構造變形 和油氣運移物理模擬實驗裝置的功能都比較單一，構造變形物理模擬裝置主要是進行幹 砂模型實驗，模擬地層構造變形情況，實驗裝置內不能進行流體充注，不能用於油氣運移研 究；而油氣運移物理模擬實驗裝置則不能擠壓(或拉張)產生構造變形，只能事先填裝地質 模型，然後充注流體模擬油氣運移過程。因此，目前的實驗裝置不能完整地模擬地下油氣的 運聚成藏過程，從而限制了油氣成藏研究的深入發展。

發明內容本實用新型目的是提供一種將兩個地質過程結合，可集成構造變形與油氣運移兩 個物理模擬，與地下實際油氣成藏過程對比的構造變形與油氣運移物理模擬裝置。 本實用新型至少由模型底板14、支承板8、前後壁21、活塞擋板30、活塞頂杆9組 成，模型底板14兩側端部裝有支承板8，模型底板14前後裝有前後壁21，模型底板14、支承 板8和前後壁21圍成箱體；箱體內兩側均安裝有活塞擋板30，活塞擋板30連接活塞頂杆 9，活塞頂杆9與傳動絲杆4連接，驅動電機系統27通過組合齒輪1轉動傳動絲杆4推動活 塞頂杆9 ;兩側活塞檔板30與模型底板14及前後壁21接觸處設有空心密封圈13、刮沙密 封圈15。 前後壁21為高強度剛化玻璃。 模型底板14設置一個以上的底部注入口 ll，注入口 11連通底部注入閥門12。 兩側活塞擋板30內側安裝應力傳遞片10。 應力傳遞片10為帆布或膠皮。 兩側活塞擋板30安裝在活塞槽28上，活塞槽28與活塞T型板29連接，活塞T型
板29上固定有導向杆2，導向杆2與擠壓和拉伸傳感器7、傳動絲杆4聯動。 兩側活塞擋板30上設置一個以上的側板注入口 18。 側板注入口 18和注入口 11連通內部長短不同的注入管線。 箱體外部安裝支承聯板20，支承聯板20與側板22和頂板23連接，側板22和頂板 23同時加緊前後壁21。 在前後壁21側面安裝有數碼攝像機25和數位照相機26。 本實用新型能進行流體充注，能用於油氣運移研究，油氣運移物理模擬實驗裝置
3可擠壓或拉張，能完整地模擬地下油氣的運聚成藏過程，為油氣成藏研究的深入發展提供 了條件。

圖1本實用新型正面結構示意圖； 圖2本實用新型圖1正面局部結構示意圖； 圖3本實用新型側面結構示意圖； 圖4本實用新型頂面結構示意圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並 參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型提供了一種構造變形與油氣運聚物理模 擬裝置，該裝置至少由模型底板14、支承板8、前後壁21、活塞擋板30、活塞頂杆9組成，模 型底板14兩側端部裝有支承板8，模型底板14前後裝有前後壁21，模型底板14、支承板8 和前後壁21圍成箱體(圖1)。箱體外部安裝支承聯板20，支承聯板20與側板22和頂板 23連接，側板22和頂板23同時加緊前後壁21 (圖3)。前後壁21為高強度剛化玻璃(圖 3)，具有良好的可視效果。模型底板14設置一個以上的底部注入口 ll，底部注入口 11連 通底部注入閥門12，通過底部注入閥門12與外部注入系統相連接，可實現油氣的底部注入 (圖1)。箱體內兩側均安裝有活塞擋板30，活塞擋板30連接活塞頂杆9，活塞頂杆9與傳 動絲杆4連接，驅動電機系統27通過組合齒輪1轉動傳動絲杆4推動活塞頂杆9(圖1、圖 3、圖4)。兩側活塞擋板30安裝在活塞槽28上，活塞槽28與活塞T型板29連接，活塞T型 板29上固定有導向杆2，導向杆2與擠壓和拉伸傳感器7、傳動絲杆4聯動；兩側活塞擋板 30的拉張和擠壓運動均由驅動電機系統27控制，可同時向同一方向或相反的方向運動，模 擬擠壓或拉張的構造應力條件；導向杆2可以扶正活塞擋板30 ;擠壓和拉伸傳感器7不僅 可以測量擠壓或拉伸的應力，而且可以計量位移(圖1)。兩側活塞擋板30安裝有螺釘，用 於安裝應力傳遞片IO，應力傳遞片10為帆布或膠皮，螺釘不穿透活塞擋板30，避免油氣洩 漏(圖l)。兩側活塞擋板30設置多個側板注入口 18(圖2)，實現油氣的側面注入；側板注 入口 18可以通過連接管線，實現在模型特定位置的注入，部分底部注入口 ll也具備此項功 能。兩側活塞檔板30與模型底板14及前後壁21接觸處設有空心密封圈13、刮沙密封圈 15(圖2)，以保證注入的流體不發生洩漏。在前後壁21側面安裝有數碼攝像機25和數碼 照相機26 (圖4)，可對整個實驗過程進行實時記錄。 圖l-圖4中各部件是l-組合齒輪，2-導向杆，3-後支承板，4-傳動絲杆，5-支承 杆，6-浮動板，7-擠壓和拉伸傳感器，8-支承板，9-活塞頂杆，10-應力傳遞片，11-底部注 入口， 12-底部注入閥門，13-空心密封圈，14-模型底板，15-刮沙密封圈，16-刮沙環氧板， 17-刮沙擋板，18-側板注入口 ， 19-推動滑道，20-支承聯板，21-前後壁，22-側板，23-頂 板，24-壓緊機構，25-數碼攝像機，26-數位照相機，27-驅動電機系統，28-活塞槽，29-活 塞T型板，30-活塞檔板。 以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一
4步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本 實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包 含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種構造變形與油氣運移物理模擬裝置，至少由模型底板(14)、支承板(8)、前後壁(21)、活塞擋板(30)、活塞頂杆(9)組成，其特徵是模型底板(14)兩側端部裝有支承板(8)，模型底板(14)前後裝有前後壁(21)，模型底板(14)、支承板(8)和前後壁(21)圍成箱體；箱體內兩側均安裝有活塞擋板(30)，活塞擋板(30)連接活塞頂杆(9)，活塞頂杆(9)與傳動絲杆(4)連接，驅動電機系統(27)通過組合齒輪(1)轉動傳動絲杆(4)推動活塞頂杆(9)；兩側活塞檔板(30)與模型底板(14)及前後壁(21)接觸處設有空心密封圈(13)、刮沙密封圈(15)。
2. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵是兩側活塞擋板(30)安裝在活塞槽(28)上，活 塞槽(28)與活塞T型板(29)連接，活塞T型板(29)上固定有導向杆(2)，導向杆(2)與擠 壓和拉伸傳感器(7)、傳動絲杆(4)聯動。
3. 根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵是兩側活塞擋板(30)內側安裝應力傳遞片(10) 。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其特徵是應力傳遞片(10)為帆布片或膠皮片。
5. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵是模型底板(14)設置一個以上的底部注入口(11) ，注入口 (11)連通底部注入閥門(12)，兩側活塞擋板(30)上設置一個以上的側板注入 口 (18)。
6. 根據權利要求1或5所述的裝置，其特徵是側板注入口 (18)和注入口 (11)連通內 部長短不同的注入管線。
7. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵是箱體外部安裝支承聯板(20)，支承聯板(20) 與側板(22)和頂板(23)連接，側板(22)和頂板(23)同時加緊前後壁(21)。
8. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵是前後壁(21)為高強度剛化玻璃。
9. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵是在前後壁(21)側面安裝有數碼攝像機(25) 和數位照相機(26)。
專利摘要本實用新型涉及油氣成藏研究技術，是構造變形與油氣運移物理模擬裝置，由模型底板、支承板、前後壁組成，模型底板兩側端部裝有支承板，前後裝有透明前後壁，支承板和前後壁圍成箱體，箱體內兩側均安裝有活塞擋板，活塞擋板與活塞頂杆與傳動絲杆連接，驅動電機系統通過組合齒輪轉動傳動絲杆推動活兩側活塞擋板，模型底板及前後壁接觸處設有空心密封圈、刮沙密封圈。本實用新型能進行流體充注，能用於油氣運移研究，油氣運移物理模擬實驗裝置可擠壓或拉張，能完整地模擬地下油氣的運聚成藏過程，為油氣成藏研究的深入發展提供了條件。
文檔編號E21B47/00GK201460868SQ20092010901
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者付曉飛, 劉寶和, 姜林, 宋巖, 柳少波, 洪峰, 趙孟軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司