盆地走滑构造物理模拟设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种盆地走滑构造物理模拟设备，包括：沿走滑方向运动的走滑力学模块；基底；所述基底包括独立的第一部分和第二部分；垂直围构在所述基底周围的侧壁；所述侧壁包括两个相对的走滑侧壁、位于两个所述走滑侧壁之间且相对的两个支架侧壁；一个所述走滑侧壁连接所述第一部分以带动所述第一部分，另一所述走滑侧壁连接所述第二部分以带动所述第二部分；所述走滑侧壁连接所述走滑力学模块。该盆地走滑构造物理模拟设备能够在模拟时进行基底与侧边的联动，从而使得模拟过程与盆地受力演化过程更加相似，从而提高了模拟的精度和结果。

【技术实现步骤摘要】
盆地走滑构造物理模拟设备
本技术涉及地质、石油地质专业领域，尤其涉及一种盆地走滑构造物理模拟设备。
技术介绍
力学工作者把实验中所采用的物质性质与实物不同，且模型所进行的运动性质也与实物不同，两者之间又不严格符合相似律，但诸变量的数学方程相同时的实验，称构造模拟实验；而把实验中所采用的物质性质与实物相同，且模型所进行的运动性质也与实物相同，两者之间又符合相似律时的实验，叫构造模型实验。在中国，李四光于20世纪20年代将(构造)模拟实验引入地质构造研究，并作为厘定构造体系标准型式的三大步骤之一。由于地质体的性质和地质构造现象十分复杂，运动过程的变化因素很多，理想的相似律模型尚难建立。但通过构造模拟发现，实验中做出的构造型式与地壳中存在的构造型式可以达到总体上高度相似，故可采用模拟实验探讨地壳构造和地壳运动规律。模拟实验的决定因素是①物体的力学性质；②应力大小和作用时间长短；③边界条件。构造模拟实验分为物理模拟和数学模拟两大类：前者是根据相似理论，采用泥巴、塑料等材料和近似自然条件的实验手段，模拟天然构造形迹、构造型式及其形成过程，包括形变模拟(泥巴实验等)、光弹性模拟、脆漆法、形变网格法、云纹法及气泡法等；后者是在野外考察和岩石力学性质研究的基础上，用数学力学理论进行构造形迹、构造应力场及形变场的模拟，进而又分为解析法(分析简单的构造应力场和应变场)和数值法(多用于较复杂的构造应力场研究)。地质力学以往的构造模拟实验，在揭示构造特点和运动规律方面起了相当重要的启发作用；运用数学模拟建立了若干构造型式的数学力学模型，为构造应力场定量分析和现今构造应力场研究奠定了基础。构造物理模拟技术是在实验室内采用与自然界可以类比的材料，遵循相似性原则，将自然界模型缩小到实验模型，在室内模拟构造变形过程，揭示分析变形机制的一种手段。是现今研究各种地质构造成演化与构造动力学成因机制的一个极重要的手段。中国技术专利200920109012.2公开了一种构造变形与油气运移物理模拟装置，其中，该构造变形与油气运移物理模拟装置至少由模型底板、支承板、前后壁、活塞挡板、活塞顶杆组成，其特征是模型底板两侧端部装有支承板，模型底板前后装有前后壁，模型底板、支承板和前后壁围成箱体；箱体内两侧均安装有活塞挡板，活塞挡板连接活塞顶杆，活塞顶杆与传动丝杆连接，驱动动力装置系统通过组合齿轮转动传动丝杆推动活塞顶杆；两侧活塞档板与模型底板及前后壁接触处设有空心密封圈、刮沙密封圈。该技术专利的目的是提供一种将两个地质过程结合，可集成构造变形与油气运移两个物理模拟，与地下实际油气成藏过程对比的构造变形与油气运移物理模拟装置。中国专利技术专利201010249016.8以及技术专利201020286469.3共同公开了一种数字化盆地构造物理模拟实验仪，该数字化盆地构造物理模拟实验仪包括实验台底座，平移侧实验台I，中央实验台，下俯实验台，CT设备，底座倾斜装置，平移侧实验台II，上仰实验台，提升机械手，析架，布砂装置，实验砂箱，电动缸，顶面数码相机，侧面数码相机；在实验台底座上装有底座倾斜装置，底座倾斜装置与液压设备连接；中央实验台、平移侧实验台I、平移侧实验台II、下俯实验台、上仰实验台设置在实验台底座上；实验砂箱装在中央实验台上，析架装在实验砂箱上方，布砂装置和提升机械手及顶面数码相机装在析架上；CT设备和侧面数码相机位于实验台底座边；平移侧实验台I和平移侧实验台II下装有丝杠，台面上装有模型加载动力的电动缸；下俯实验台下部装有用于升降台面的电动缸，台面上装有模型加载动力的电动缸；上仰实验台下部装有用于升降台面的电动缸，台面上装有模型加载动力的电动缸；布砂装置与析架上的动力驱动设备连接，其上装有激光设备；提升机械手与析架上的动力驱动设备连接。该两项专利目的是提供一套可以实现多方向三维动力加载并可精确控制的物理模拟实验装置，一种由计算机控制的CT技术与构造模拟融为一体的设备，实时将取得的模型内部构造轨迹数字化，实现可视化四维效果，帮助地质人员完成挤压、伸展、走滑等多种构造模拟实验，为研究人员提供即时盆地地质构造模型演化过程。中国技术专利201520146604.7公开了一种构造控藏物理模拟实验装置，包括：常压实验箱，含压力成藏实验箱，工业CT检测设备，上部直行机构、材料添加装置和压力及流体控制柜；其中，常压实验箱用于在常压下构造控藏物理模拟实验；含压力成藏实验箱用于在一定压力下构造控藏物理模拟实验；在常压实验箱和含压力成藏实验箱的上方安装有上部直行机构，上部直行机构安装有材料添加装置和工业CT检测设备，材料添加装置用于对常压实验箱进行自动布砂，上部直行机构能带动工业CT检测设备直线往返运动，用于对常压实验箱或含压力成藏实验箱的内部结构动态变化过程进行记录和观察；以及压力及流体控制柜，通过注入管与含压力成藏实验箱连接，用于向含压力成藏实验箱内注入压力和不同流体。综上来看，地质构造物理模拟实验装置经过几十年的演化，已经实现了巨大的进化。从最初的仅可以完成简单的单向拉伸、单向挤压、基底剪切和侧边剪切四种模拟实验，到现如今不仅实现了实验功能的高度集成化、模块化，而且实现了实验过程的高度自动化，甚至对于实验结果也实现了高度的可检测、数字化。但是，功能的完善和丰富的同时，难免还有具体功能上的不足之处。从历代实验装置的具体功能来看，无论是最初的设计还是目前最先进的实验装置，都无一不把剪切模拟分为基底和侧边两个模块。这样设计的好处是可以分别模拟不同成因方向剪切应力或综合应力，然而与此同时也带来了显著的弊端。自然界的地质构造运动成因复杂、具有多方向性，如果在模拟的时候将各应力机械地分开，模拟结果可能与实际情况大相径庭。比如分时间段模拟，在不同时间段内施加分解的特定方向的应力，最后得到的模拟结果是后续时间段地质现象的机械式叠加，会对先期结果造成一定程度的破坏，甚至得到相反的结论；再比如分空间段模拟，因为实验装置被设计成了多种模块，因此自动化操作的过程中，软件将对不同模块输入不同的指令。因此，在实际模拟过程中不同空间地质体收到的地质应力以该模块施加的应力为主，因此在空间上造成地质现象模拟结果的不均一，造成模拟结果的还原度难以达到预期。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术的目的是提供一种盆地走滑构造物理模拟设备，以能够在模拟时进行基底与侧边的联动，从而使得模拟过程与盆地受力演化过程更加相似，从而提高了模拟的精度和结果。本技术的技术方案是：一种盆地走滑构造物理模拟设备，包括：沿走滑方向运动的走滑力学模块；基底；所述基底包括独立的第一部分和第二部分；垂直围构在所述基底周围的侧壁；所述侧壁包括两个相对的走滑侧壁、位于两个所述走滑侧壁之间且相对的两个支架侧壁；一个所述走滑侧壁连接所述第一部分以带动所述第一部分，另一所述走滑侧壁连接所述第二部分以带动所述第二部分；所述走滑侧壁连接所述走滑力学模块。优选的，所述第一部分和所述第二部分的形状相同且二者之间能够在所述走滑侧壁带动下相对移动。优选的，所述走滑侧壁与所述支架侧壁的四个侧边连接位置分别设置有四个金属台柱。优选的，所述第一部分和所述第二部分分别通过铰链连接两个所述走滑侧壁。优选的，所述走滑侧壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于，包括：沿走滑方向运动的走滑力学模块；基底；所述基底包括独立的第一部分和第二部分；垂直围构在所述基底周围的侧壁；所述侧壁包括两个相对的走滑侧壁、位于两个所述走滑侧壁之间且相对的两个支架侧壁；一个所述走滑侧壁连接所述第一部分以带动所述第一部分，另一所述走滑侧壁连接所述第二部分以带动所述第二部分；所述走滑侧壁连接所述走滑力学模块。

【技术特征摘要】
1.一种盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于，包括：沿走滑方向运动的走滑力学模块；基底；所述基底包括独立的第一部分和第二部分；垂直围构在所述基底周围的侧壁；所述侧壁包括两个相对的走滑侧壁、位于两个所述走滑侧壁之间且相对的两个支架侧壁；一个所述走滑侧壁连接所述第一部分以带动所述第一部分，另一所述走滑侧壁连接所述第二部分以带动所述第二部分；所述走滑侧壁连接所述走滑力学模块。2.如权利要求1所述的盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于：所述第一部分和所述第二部分的形状相同且二者之间能够在所述走滑侧壁带动下相对移动。3.如权利要求1所述的盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于：所述走滑侧壁与所述支架侧壁的四个侧边连接位置分别设置有四个金属台柱。4.如权利要求1-3任一所述的盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于：所述第一部分和所述第二部分分别通过铰链连接两个所述走滑侧壁。5.如权利要求4所述的盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于：所述走滑侧壁各自连接一个所述走滑力学模块。6.如权利要求5所述的盆地走滑构造物理模拟设备，其特征在于：所述走滑力学模块包括第一底座、设置于所述第一底座上的第一走滑轨道、设置于所述第一走滑轨道上的第一动力装置、连接所述第一动力装置的第一控制器；所述第一动力装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹锋，胡文瑞，李莉，侯秀林，何欣，吕洲，张原，周杨，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11