一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置，该装置上部采用透明质材制成三维立体可视化模型，其集成了断层型、背斜型和上倾尖灭岩性型等多种类型圈闭，圈闭内充填玻璃细珠模拟砂岩储集层；模型固定于该装置下部箱体的上面板上，箱体具有油、气、水充注与排放系统，包括电动水泵、水管及其阀门系统，油泵、油管及其阀门，气泵、气管及其阀门，能重建油气藏形成过程；该箱体还配置了动力系统来驱动上面板前后与左右发生一定角度翻转，带动可视化油气藏模型发生前后或左右差异升降，模拟油气藏改造过程；装置底部为移动系统，由箱体底板下的万向轮及其刹车系统构成。本发明专利技术可用于油气藏形成与改造作用的教学实验与科普展示活动。

【技术实现步骤摘要】
一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置
本专利技术涉及教学领域，更具体地说，涉及一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置。
技术介绍
地下岩层深处的圈闭与油气藏是石油与天然气勘探开发的直接对象，也是相关行业的重要专业知识点。圈闭是储集层中能够聚集并保存油气的场所；圈闭中聚集了一定数量油气便构成油气藏。油气藏中的油、气、水流体按重力分异。但由于其属于“看不见、摸不着”的地下构造实体，圈闭和油气藏特征、油气藏的形成与改造机理历来都是相关专业教学的难点所在。在教学中，学生仅依据教科书所示其平面特征图、剖面特征图以及文字描述，往往难以充分理解圈闭和油气藏的三维空间特征，更难以理解油气藏形成与改造的复杂过程。传统教辅所用积木块式圈闭模型虽然能一定程度示意圈闭的立体形态特征，但由于无法涉及油气水流体，因此无助于理解油气藏的形成与改造作用；近年来发展的flash教学动画，虽具有虚拟示意性却仍无法展示三维特征与流体本身。因此，目前的圈闭/油气藏教学模型不能很好地满足教学的需求，缺乏一套合适的油气藏形成与改造作用教学实验装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述目前的圈闭及油气藏教学模型不能很好地满足教学的需求，提供一种油气藏形成与改造的教学实验装置，既能用真实的油气水流体为使用者展示油气运移与油气藏形成的过程，又能通过改变成藏条件模拟油气藏改造的过程。本专利技术为解决其技术问题，所采用的技术方案是构成了一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置，包括下部箱体，下部箱体具有上面板，下部箱体内设置有油泵、气泵、水泵、储水装置以及储油装置，所述上面板上固定有上部圈闭及油气藏的三维可视化教学模型；所述三维可视化教学模型具有进油口、进气口、进水口、出水口以及进出水口，所述油泵通过管道分别连接至所述进油口及所述储油装置，所述水泵通过管道分别连通至所述储水装置、所述进水口、所述出水口以及所述进出水口，所述气泵通过管道连通至所述进气口，所述气泵的入口连通空气；所述储水装置与所述进水口之间依次连通有所述水泵、所述三通、所述第一单向阀、所述第一阀门(3#)，所述储水装置与所述出水口之间连接有所述第二阀门(6#)，所述储水装置与所述进出水口之间依次连通有所述水泵、所述三通、所述第二单向阀、所述第三阀门(2#)，所述储水装置与所述进出水口之间还可通过第四阀门(7#)连通；其中，所述三通的三个接口分别连通所述第一单向阀、所述第二单向阀以及所述水泵，所述第一单向阀及所述第二单向阀的导通方向分别为所述储水装置至所述进水口及所述进出水口。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述下部箱体内还设置有电机，电机通过传动装置与所述下部箱体的上面板连接以驱动所述上面板进行前后倾斜和/或左右倾斜。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述下部箱体上固有多个开关，分别电连接并控制所述电机、所述油泵、所述气泵及所述水泵。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述下部箱体的至少一个侧面上具有箱门，所述上面板与各个侧面板独立设置，且所述上面板的横截面小于各个侧面板所包围的横截面。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述下部箱体的底部具有多个车轮以及与车轮相适配的刹车装置。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述圈闭及油气藏的三维可视化教学模型包括透明材料制成的楔状容器，楔状容器倾斜设置，内部填充有透明的颗粒状填充物，楔状容器的顶、底面同时向上突起形成多个隆起以构成多个背斜圈闭，楔状容器的一处局部错开连通以构成一个断层圈闭。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述透明材料为玻璃或有机玻璃，所述颗粒状填充物为玻璃珠或者有机玻璃珠。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述上部楔状容器由透明支撑板制成的底座固定于所述下部箱体的上面板上。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述楔状容器的上倾端上倾并形成一个扁平状的尖端。优选地，在本专利技术的教学实验装置中，所述楔状容器上还有用于放入或者倒出所述颗粒状填充物的开口，所述开口上设置有与之大小对应的可拆卸连接的挡板。本专利技术的圈闭及油气藏的教学实验装置，装置上部为采用透明质材制作了一个三维立体可视化模型容器，其中集成了断层型、背斜型、上倾尖灭岩性型、水动力型等多种类型圈闭，圈闭中可充填不同粒径的玻璃珠模拟砂岩储集层。装置下部为一箱体，下部箱体内设置了连接模型容器的流体充注与排放系统，包括电动水泵-水管-阀门、油泵-油管-阀门、气泵-气管-阀门，能有效为模型注入或排放水、油和气；下部箱体还配置了支撑动力系统，能使可视化油气藏模型整体发生左右差异升降或前后倾斜一定角度，以改变模拟实验条件。本专利技术有效地帮助使用者理解圈闭及油气藏的三维空间概念、不同类型的特点、油气藏形成与改造的影响因素等专业知识。箱体底部的移动系统，拓展了本专利技术的适用范围，可用于实验室内外的各种场所进行实验教学与科普展示活动。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术油气藏形成与改造作用的教学实验装置的整体结构示意图；图2是本专利技术的多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型的立体示意图；图3是图2中A-A’剖面中关于夹于顶、底面之间的储层厚度变化的示意图；图4是图2中三维可视化教学模型的俯视图；图5是本专利技术的油气藏形成与改造作用的教学实验装置的原理示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。图1是本专利技术的油气藏形成与改造作用的教学实验装置的整体结构示意图。本实施例中，该教学实验装置具有下部箱体11，下部箱体11为长方体结构，包括四个侧面板、上面板13以及底板，下部箱体11内部空心，其中一个侧面板由两个箱门12组成，左侧箱门12可绕最左侧轴线进行旋转，右侧箱门12可绕最右侧轴线进行旋转，从而可以对下部箱体11进行打开或者关闭。下部箱体11内设置有电机，电机连接传动机构，上面板13固定于传送机构上，上面板13的各个边沿的长度对应地小于其所在下部箱体11边沿的长度，因此上面板13横截面小于各个侧面板所包围的横截面，电机可驱动上面板13进行前后倾斜和左右倾斜。上面板13上固定有圈闭及油气藏的三维可视化教学模型，通过电机控制上面板13进行倾斜，可以模拟出油气藏在地层发生左右，或前后倾斜时的变化。参考图2、图3以及图4，其中图2为本专利技术的多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型的立体示意图，图3是图2中A-A’剖面中关于储层厚度变化的示意图，图4是图2中三维可视化教学模型的俯视图，其中图2和图4中标注出了等高线。该三维可视化教学模型具有透明玻璃制成的楔形容器，楔形容器为由5个面构成的楔状体，其顶、底面为根据典型类型圈闭的储层构造特征加工成的曲面，前、后侧面为近楔形的平面，下倾端为近等宽的平面；容器上倾端则顶、底面重叠，由透明支撑板支撑的底座9支撑，底座9也被优选为透明玻璃制成。楔形容器内填充有透明的颗粒状填充物——玻璃珠，通过透明玻璃珠模拟地下岩层结构，教学时学生能够观看到油、气、水在楔形容器内部的变化，理解油气藏的形成过程以及破坏过程。楔形容器的顶、底面同时向上突起形成多个隆起构成多个背斜圈闭，这多个隆起的内部相连通，隆起内部空心，各个隆起分别形成圈闭或者是油气藏。楔形容器上具有进油口5、进气口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置，其特征在于，包括下部箱体，下部箱体具有上面板，下部箱体内设置有油泵、气泵、水泵、储水装置以及储油装置，所述上面板上固定有圈闭及油气藏的三维可视化教学模型；所述三维可视化教学模型具有进油口、进气口、进水口、出水口以及进出水口，所述油泵通过管道分别连接至所述进油口及所述储油装置，所述水泵通过管道分别连通至所述储水装置、所述进水口、所述出水口以及所述进出水口，所述气泵通过管道连通至所述进气口，所述气泵的入口连通空气；所述储水装置与所述进水口之间依次连通有所述水泵、所述三通、所述第一单向阀、所述第一阀门(3#)，所述储水装置与所述出水口之间连接有所述第二阀门(6#)，所述储水装置与所述进出水口之间依次连通有所述水泵、所述三通、所述第二单向阀、所述第三阀门(2#)，所述储水装置与所述进出水口之间还可通过第四阀门(7#)连通；其中，所述三通的三个接口分别连通所述第一单向阀、所述第二单向阀以及所述水泵，所述第一单向阀及所述第二单向阀的导通方向分别为所述储水装置至所述进水口及所述进出水口。

【技术特征摘要】
1.一种油气藏形成与改造作用的教学实验装置，其特征在于，包括下部箱体，下部箱体具有上面板，下部箱体内设置有油泵、气泵、水泵、储水装置以及储油装置，所述上面板上固定有圈闭及油气藏的三维可视化教学模型；所述三维可视化教学模型具有进油口、进气口、进水口、出水口以及进出水口，所述油泵通过管道分别连接至所述进油口及所述储油装置，所述水泵通过管道分别连通至所述储水装置、所述进水口、所述出水口以及所述进出水口，所述气泵通过管道连通至所述进气口，所述气泵的入口连通空气；所述储水装置与所述进水口之间依次连通有所述水泵、所述三通、所述第一单向阀、所述第一阀门(3#)，所述储水装置与所述出水口之间连接有所述第二阀门(6#)，所述储水装置与所述进出水口之间依次连通有所述水泵、所述三通、所述第二单向阀、所述第三阀门(2#)，所述储水装置与所述进出水口之间还可通过第四阀门(7#)连通；其中，所述三通的三个接口分别连通所述第一单向阀、所述第二单向阀以及所述水泵，所述第一单向阀及所述第二单向阀的导通方向分别为所述储水装置至所述进水口及所述进出水口。2.根据权利要求1所述的教学实验装置，其特征在于，所述下部箱体内还设置有电机，电机通过传动装置与所述下部箱体的上面板连接以驱动所述上面板进行前后倾斜和/或左右倾斜。3.根据权利要求2所述的教学实验装...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐思煌，袁彩萍，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42