一种油气运移与成藏过程的模拟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运移与成藏过程的模拟实验装置，装置上部为由透明质材制作的一个三维立体可视化圈闭模型，其中集成了断层型、背斜型、上倾尖灭岩性型等多种类型圈闭，圈闭中可充填不同粒径的玻璃珠模拟砂岩储集层。装置下部为一个箱体，下部箱体内设置了连接圈闭模型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，能有效为圈闭模型注入或排放水油气，重建油气运移与油气成藏过程；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差异倾斜，模拟成藏条件的改变。本发明专利技术能有效帮助使用者理解圈闭及油气藏的三维空间概念、能模拟油气运移与成藏的地质过程及其影响因素。

A simulation experimental device for hydrocarbon migration and accumulation process

The invention discloses a simulation experimental device for oil and gas migration and accumulation process. The upper part of the device is a three-dimensional visualized trap model made of transparent material, which integrates fault type, anticline type, updip pinch-out lithologic type and other types of traps. The trap can be filled with glass beads of different sizes to simulate sandstone storage. A layer. The lower part of the device is a box, and the lower part of the box is equipped with a fluid filling and discharging system connecting the trap model, including electric water pump, water pipe, oil pump, oil pipe, air pump and air pipe, which can effectively inject or discharge water and oil for the trap model and reconstruct the process of oil and gas migration and accumulation. The box is also equipped with supporting dynamic system, which can make the visual reservoir model tilt differently and simulate the change of reservoir forming conditions. The invention can effectively help users to understand the three-dimensional space concept of traps and reservoirs, and can simulate the geological process of oil and gas migration and accumulation and its influencing factors.

【技术实现步骤摘要】
一种油气运移与成藏过程的模拟实验装置
本专利技术涉及教学领域，更具体地说，涉及一种油气运移与成藏过程的模拟实验装置。
技术介绍
地下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、油气运移与成藏过程历来都是相关专业教学的两大难点。在教学中，学生仅依据教科书所示平面特征图、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、也难以理解地质时期油气运移与成藏过程。传统教辅所用积木块式圈闭模型具有不透明、不见油气水流体的不足；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，学生很难在短时间内建立起圈闭与油气藏的三维空间概念、难以理解油气运移与成藏机理。
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，提供一种油气运移与成藏过程的模拟实验装置，既能为使用者展示透明的圈闭与油气藏立体模型，又能用真实的油气水流体模拟油气运移与成藏的地质过程。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运移与成藏过程的模拟实验装置，包括上部三维可视化圈闭模型和下部箱体，上部三维可视化圈闭模型具有进油口、进气口以及进出水口，分别通过油管、气管和水管连接下部箱体；下部箱体具有上面板，上部三维可视化圈闭模型固定在所述上面板上，下部箱体内设置有油泵、气泵、水泵、储油装置及储水装置，与上部三维可视化圈闭模型的油管、气管、水管相应的进行连接，以分别为上部三维可视化圈闭模型注入或排放油、气、水，下部箱体内还设置有电机以及传动装置，电机通过传动装置与所述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，在本专利技术的模拟实验装置中，所述下部箱体上固有多个开关，分别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，在本专利技术的模拟实验装置中，所述多个开关中各个开关均具有指示灯，以在开关导通时对应地进行点亮。优选地，在本专利技术的模拟实验装置中，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，且所述上面板的侧边与各个侧面板相隔一定距离。优选地，在本专利技术的模拟实验装置中，所述上部三维可视化圈闭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。优选地，在本专利技术的模拟实验装置中，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，在本专利技术的模拟实验装置中，所述楔状容器由透明支撑板制成的底座固定于所述上面板上。优选地，在本专利技术的模拟实验装置中，所述楔状容器的上倾端形成一个扁平状的尖端以形成所述上倾尖灭圈闭。优选地，在本专利技术的模拟实验装置中，所述楔状容器上还连通有安全阀。优选地，在本专利技术的模拟实验装置中，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。本专利技术的油气运移与成藏过程的模拟实验装置，上部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差异升降或倾斜一定角度，以改变模拟实验条件。本专利技术能有效地帮助使用者理解圈闭及油气藏的三维空间概念、理解油气运移与不同类型油气藏的形成原理及影响因素等专业知识。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是本专利技术的油气运移与成藏过程的模拟实验装置的整体结构示意图；图2是本专利技术的上部三维可视化圈闭模型的立体示意图；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中三维可视化圈闭模型的俯视图；图5是本专利技术的油气运移与成藏过程的模拟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运移与成藏过程模拟实验装置的整体结构示意图。本实施例中，该模拟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的边沿的长度，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模型，通过电机控制上面板13进行倾斜，可以模拟出在地层发生左右或前后倾斜时油气运移与成藏的不同特点。参考图2、图3以及图4，其中图2为本专利技术的上部三维可视化圈闭模型的立体示意图，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中三维可视化圈闭模型的俯视图，其中图2和图4中标注出了等高线。该三维可视化圈闭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——玻璃细珠，通过透明玻璃珠模拟地下储集层结构，教学时学生能够观看到油、气、水在楔形容器内部的变化，理解油气运移与油气成藏的过程以及油气藏破坏过程。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6以及进出水口(下倾端进水口7、上倾端进出水口8以及下倾端出水口14)，进油口5、进气口6、下倾端进水口7及下倾端出水口14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。上倾端进出水口8位于图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即为断层面，具体可参照图3中左边部分；楔形容器通过顶面、底面之间的高度差来体现储集层厚度变化，楔形容器的上倾端上倾且厚度逐渐减小直至为零，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3中右边的区域；其中两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气运移与成藏过程的模拟实验装置，其特征在于，包括上部三维可视化圈闭模型和下部箱体，上部三维可视化圈闭模型具有进油口、进气口以及进出水口，分别通过油管、气管和水管连接下部箱体；下部箱体具有上面板，上部三维可视化圈闭模型固定在所述上面板上，下部箱体内设置有油泵、气泵、水泵、储油装置及储水装置，与上部三维可视化圈闭模型的油管、气管、水管相应的进行连接，以分别为上部三维可视化圈闭模型注入或排放油、气、水，下部箱体内还设置有电机以及传动装置，电机通过传动装置与所述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。

【技术特征摘要】
1.一种油气运移与成藏过程的模拟实验装置，其特征在于，包括上部三维可视化圈闭模型和下部箱体，上部三维可视化圈闭模型具有进油口、进气口以及进出水口，分别通过油管、气管和水管连接下部箱体；下部箱体具有上面板，上部三维可视化圈闭模型固定在所述上面板上，下部箱体内设置有油泵、气泵、水泵、储油装置及储水装置，与上部三维可视化圈闭模型的油管、气管、水管相应的进行连接，以分别为上部三维可视化圈闭模型注入或排放油、气、水，下部箱体内还设置有电机以及传动装置，电机通过传动装置与所述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。2.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，所述下部箱体上固有多个开关，分别连接并控制所述电机、所述油泵、所述气泵及所述水泵。3.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，所述多个开关中各个开关均具有指示灯，以在开关导通时对应地进行点亮。4.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，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，且所述上面板的侧...

【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