一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型制造技术

本发明专利技术公开了一种多类型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形容器，容器内填充有透明的颗粒状填充物。容器上具有进油口、进气口以及2个进出水口。容器顶、底曲面的弯曲、错断的形态特征，分别形成三个背斜圈闭、一个上倾尖灭岩性圈闭、一个断层型圈闭。本发明专利技术不仅可集中展示背斜型、上倾尖灭岩性型和断层型等多种类型圈闭的空间形态特点，盛装流体后可展示油气藏内气/油/水三相流体按重力分异的分布关系。安装油、气、水流体充注与排放系统后，还可以模拟演示油气运移、聚集与成藏的过程，有效地帮助使用者理解地下圈闭/油气藏的三维空间概念、各种典型类型圈闭/油气藏的特点等石油地质专业知识。

【技术实现步骤摘要】
一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型
本专利技术涉及教学领域，更具体地说，涉及一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型。
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。传统教辅所用积木块式的圈闭模型具有不透明、缺乏油气水流体的不足；近年来发展的flash教学动画，仅仅具有虚拟的示意性，仍然无法展示三维特征与真实流体。因此，目前的圈闭/油气藏教学模型难以帮助学生在短时间内掌握圈闭与油气藏的三维空间概念，不能很好地满足教学的需求。
技术实现思路
针对上述现有技术缺乏立体感、不能观察油气藏内部特性、未展示真实流体的诸多不足，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型及其教学方法。本专利技术解决其技术问题，所采用的技术方案是构成一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型，该三维可视化教学模型包括透明材料制成的楔状容器，内部填充有透明的颗粒状填充物，楔状容器整体呈倾斜放置，楔状容器的顶、底面同向起伏弯曲，顶面弯曲形态包括一条脊状隆起带，脊状隆起带包括相连的多个局部隆起，构成多个背斜圈闭；楔形边缘上翘构成上倾尖灭圈闭；楔状容器的一处局部错开连通以构成一个断层圈闭，楔状容器的下倾端设有进油口、进气口、第一进出水口，上倾端设有第二进出水口。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，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，在本专利技术的三维可视化教学模型中，所述进油口、进气口以及第一进出水口分别设置在容器下倾端所在的侧面和/或底面，所述第二进出水口设置在上倾端顶面。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，所述楔状容器为5面楔状体结构，楔状体的尖端部分上倾，远离尖端部分的那一端下倾。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，还具有底座，所述楔状容器固定在所述底座上。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，所述楔状容器的上倾端上倾并形成一个扁平状的尖端以形成所述上倾尖灭圈闭。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，所述楔状容器的上表面上的多个隆起构造构成多个背斜圈闭。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，所述楔状容器上还连通有安全阀。优选地，在本专利技术的三维可视化教学模型中，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。本专利技术的多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型采用透明质材制作了一个三维立体可视化模型，不仅可集中展示断层型、背斜型和上倾尖灭岩性型等多种类型圈闭/油气藏的空间形态特点，还可展示油-气-水三相流体按重力分异的分布关系，安装油气水流体充注与排放功能后，还可以模拟演示油气运移与聚集成藏的过程，填补了以往相关的油气藏教学模型见不到油-气-水流体的空白，有效地帮助使用者理解圈闭及油气藏的三维空间概念与不同类型的特点等专业知识。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2是图1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3是图1中三维可视化教学模型的俯视图。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。参考图1、图2以及图3，其中图1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2是图1中A-A’剖面中关于储层厚度变化的示意图，图3是图1中三维可视化教学模型的俯视图，其中图1和图3中标注出了顶面的等高线。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、底重叠。由透明支撑板制成的底座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储集岩层碎屑结构与孔隙系统，教学时学生能够观看到油、气、水在楔形容器内部的分布及变化，理解油气藏的特点与形成过程。楔形容器的顶、底面的形态同向起伏、弯曲，包括多个隆起构成多个背斜圈闭或油气藏，这些隆起的内部相连通；还包括一个断层圈闭或油气藏。楔形容器上还分别具有进油口5、进气口6、进出水口7以及进出水口8。进油口5、进气口6以及进出水口7均位于楔形容器的图1左下角所处的楔状容器的下倾端，并优选地位于所在侧面和/或底面上；进出水口8所在的图1右上角所处的楔状容器的上倾端，并优选地设置于上倾端顶面。楔形容器的其中一个位置处的两部分之间局部错开连通形成断块型圈闭1，标注4即为断层结构，具体可参照图2中左边部分；楔形容器通过上表面、底面之间的高度差来体现储集层厚度变化，楔形容器向上倾端厚度呈减小趋势，形成一个扁平状的尖端，从而模拟出上倾尖灭岩性圈闭3，具体可参考图2中右边的区域；其中多个隆起形成系列背斜型圈闭2。楔状容器上还有用于放入或者倒出上述颗粒状填充物的开口，该开口上设置有与之大小对应的可拆卸连接的挡板10，通过挡板10可以挡住开口，防止颗粒状填充物漏出，挡板10可通过螺丝进行固定在楔状容器上，当需要放入或者倒出上述颗粒状填充物时，拆卸掉挡板10即可。楔状容器上还连通有安全阀，楔状容器内的空气太多时，可以从安全阀排出。使用时，打开安全阀，从进出水口7或进出水口8将水注满容器，模拟储集层孔隙系统内饱含油层水；再从进油口5注入密度比水轻的液体(如食用油、凝析油等)模拟原油；从进气口6注入空气模拟天然气。油、空气进入楔形容器内，在水的浮力作用下于玻璃珠间流动，当注入的量足够时，在断块型圈闭1形成断块型油气藏、在背斜型圈闭2处形成背斜型油气藏，在上倾尖灭岩性圈闭3处形成上倾尖灭岩性油气藏。每个圈闭都存在溢出点，代表了圈闭最大储油/气能力。在上述过程中，可模拟出气和油的运移、聚集过程以及通过溢出点的溢出。停止向楔形容器内注入气、油并静置一段时间后，可观察到在各个圈闭/油气藏内气-油-水三相流体按重力分异的分布关系。在维持从进出水口8处注入水的同时、从进出水口7排出多余水的条件下，背斜油气藏中的气/水界面或油/水发生向出水端倾斜，即模拟已形成油气藏的改造、水动力油气藏的形成过程。应当理解的是，在上述先注满水之后，可以仅仅注入气、油中的一种或者两种，形成纯气藏、纯油藏或油气藏。本专利技术的显著优点：1)可用于背斜圈闭、断层圈闭、上倾尖灭岩性圈闭、水动力圈闭等4大类型圈闭特征的实物直观观察、描述，圈闭的溢出点、闭合面积与闭合高度等参数的实物观测；2)可用于油气藏类型及特征的实物观察、描述，油气藏的油气柱高度、气顶与油环等参数的直观观察度量；3)用于模拟饱含水的多孔储层中油、气的运移与聚集成藏的过程；以及油气藏改造、水动力油气藏形成过程等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型，其特征在于，所述三维可视化教学模型包括透明材料制成的楔状容器，内部填充有透明的颗粒状填充物，楔状容器整体呈倾斜放置，楔状容器的顶、底面同向起伏弯曲，顶面弯曲形态包括一条脊状隆起带，脊状隆起带包括相连的多个局部隆起，构成多个背斜圈闭；楔形边缘上翘构成上倾尖灭圈闭；楔状容器的一处局部错开连通以构成一个断层圈闭，楔状容器的下倾端设有进油口、进气口、第一进出水口，上倾端设有第二进出水口。

【技术特征摘要】
1.一种多类型圈闭及油气藏的三维可视化教学模型，其特征在于，所述三维可视化教学模型包括透明材料制成的楔状容器，内部填充有透明的颗粒状填充物，楔状容器整体呈倾斜放置，楔状容器的顶、底面同向起伏弯曲，顶面弯曲形态包括一条脊状隆起带，脊状隆起带包括相连的多个局部隆起，构成多个背斜圈闭；楔形边缘上翘构成上倾尖灭圈闭；楔状容器的一处局部错开连通以构成一个断层圈闭，楔状容器的下倾端设有进油口、进气口、第一进出水口，上倾端设有第二进出水口。2.根据权利要求1所述的三维可视化教学模型，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的三维可视化教学模型，其特征在于，所述进油口、进气口以及第一进出水口分别设置在容器的下倾端所在侧面和/或底面，所述第二进出水口设置在上倾端顶面。4...

【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