一种用于砂箱实验预设断层装置及断层形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于砂箱实验预设断层装置及断层形成方法，用于实验地质断层的实现，本发明专利技术通过设置卷帘铺设机构，在卷帘间隙中充入断层材料，通过卷帘的铺展在砂层中引入断层液，伴随着卷帘的收回，断层液留下，与砂层形成粘结固化，从而形成断层，实现了预设断层的自动化操作，解决了铺设多条断层的技术性难题，同时，利用卷帘铺设机构补充下盘砂体，突破了断层下盘砂体铺设的技术瓶颈。断层下盘砂体铺设的技术瓶颈。断层下盘砂体铺设的技术瓶颈。

【技术实现步骤摘要】
一种用于砂箱实验预设断层装置及断层形成方法


[0001]本专利技术涉及石油地质研究领域，具体地说，涉及一种用于砂箱实验预设断层装置和使用方法。

技术介绍

[0002]我国的含油气盆地大多经历了复杂的构造变形过程，现今的构造形态常常是多期构造活动叠加的结果。砂箱实验是利用刚性材料或塑性材料在力的作用下发生变形来定性或半定量模拟构造变形过程的有效方法之一。在研究复杂地区时，构建实验模型常常需要预设先存断层，由于目前缺乏铺设断层的实验仪器，实验者常在模型末端铺设一个梯形聚酯硬块作为简化方案，其斜坡用于模拟先存断层，但是这种建模方案并不适用于具有多条先存断层的研究对象，而这种地区在含油气盆地中是广泛存在的。此外，一些学者在铺设模型时常插入卡片模拟先存断层，但是这种实验操作必然导致松散的石英砂产生变形，断层附近标志线模糊；另外，由于断层遮挡，断层下盘的石英砂难以铺设，严重影响模型美观度，极易导致实验失败。

技术实现思路

[0003]针对现有问题，本专利技术旨在提供一种用于砂箱实验预设断层装置及使用该装置铺设预设断层的方法，以解决目前无铺设断层的仪器及现有砂箱实验断层铺设过程中不能铺设多层先存断层、石英砂易变形、断层附近标志线模糊、断层下盘的石英砂难以铺设等技术问题。
[0004]本专利技术提供一种用于砂箱实验预设断层装置，包括有断层储流机构和断层形成机构；
[0005]所述断层储流机构包括储液箱、储砂箱、注液管、注砂管；
[0006]所述断层形成机构包括引流机构和断层铺设机构；
[0007]其中，所述引流机构包括断液通道和砂子通道，所述注液管一端连接所述储液箱，另一端连接断液通道，所述注砂管一端连接所述储砂箱，另一端连接砂子通道；
[0008]所述断层铺设机构设置有三组卷帘，三组卷帘伸展方向和角度一致，且按上、中、下布置，且同步收放；所述断液通道伸向上层与中层卷帘之间的空隙中，所述砂子通道伸向中层与下层卷帘之间的空隙中；
[0009]三组卷帘可收放地置于实验砂箱中，在卷帘之上和之下铺设砂层。
[0010]进一步地，所述断层储流机构还包括一支撑箱；所述储液箱、储砂箱、注液管、注砂管都以所述支撑箱为支撑；
[0011]所述断层形成机构还包括支撑槽，所述断液通道和砂子通道经过支撑槽；
[0012]所述支撑槽连接在所述支撑箱底部。
[0013]进一步地，所述断层形成机构设置有三根卷轴，每根卷轴上卷绕一组卷帘，三根卷轴的出卷口方向一致。
[0014]进一步地，所述断层储流机构和断层铺设机构，安装在一移动支架上。
[0015]进一步地，在所述上层卷帘的下底面和下层卷帘的上顶面各自设置有活动拨片。
[0016]一种利用上述装置的断层形成方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0017]1)将所述断层储流机构和断层形成机构组装后置于所述实验砂箱上方，根据要形成的断层方向和角度，一致性调整卷帘的出卷方向和角度；
[0018]2)根据实验模型要铺设的砂层及厚度，设置所述断层形成机构中单层砂层所对应的断层液量、断层砂量、铺设时间、铺设压力和卷帘回缩速率；
[0019]3)在实验砂箱内，初始时将三组卷帘全部按照预设方向和角度铺展开；
[0020]4)然后在实验砂箱内，在上层卷帘的上方和下层卷帘的下方，等厚铺设砂层，同时在上层与中层卷帘之间的空隙中注入断层液，在中层与下层卷帘之间的空隙中注入断层砂；
[0021]5)伴随着实验砂箱内砂子的一层层铺设，同步回缩卷帘，使每铺设一层砂子，卷帘就相应回缩一层砂子厚度的距离；
[0022]6)直至实验砂箱内全部砂层铺设完毕，卷帘同步抽出砂层，就此形成断层。
[0023]本专利技术创新性地提出了一种新的制备实验地质断层的装置和方法，通过在实验砂箱内设置一种卷帘式铺设机构，以及在卷帘中充入断层材料，通过卷帘的铺展在砂层中引入断层液，伴随着卷帘的收回，断层液留下，与砂层形成粘结固化，从而形成断层；同时也能通过卷帘填补断层下盘砂体，使得断层下砂子难以补充的问题得以解决。同时也能自动化操作。
附图说明
[0024]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0025]图1是实施例中预设断层装置结构侧视示意图。
[0026]图2是实施例中断层形成机构结构示意图。
[0027]图3是图2的侧向视图。
[0028]图4是实施例中卷帘机构的端面视图。
[0029]图中，1
‑
断层储流机构、2
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断层形成机构、3
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支架、4
‑
控制台、5
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实验砂箱；
[0030]11
‑
储液箱、12
‑
储砂箱、13
‑
注液管、14
‑
注砂管、15
‑
支撑箱；
[0031]21
‑
引流机构、22
‑‑
断层铺设机构；
[0032]211
‑
断液通道、212
‑
砂子通道、213
‑
支撑槽、221、222、223
‑
卷轴、241
‑
摩擦轮、231
‑
上层卷帘、232
‑
中间层卷帘、233
‑
下层卷帘、234
‑
拨片；
[0033]51
‑
砂层。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述，附图构成本申请一部分，并与实施例一起阐释本专利技术。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本专利技术技术方案作的唯一限定，凡是在本专利技术技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本专利技术的保护范围。
[0035]本专利技术提供一种用于砂箱实验预设断层的装置，其结构如图1所示，该装置设置有：断层储流机构1、断层形成机构2、支架3、控制台4、实验砂箱5。
[0036]所述断层储流机构1包括储液箱11、储砂箱12、注液管13、注砂管14，进一步地还可包括支撑箱15。储液箱11中存储有形成断层用的断层液(锂基渗透性液体固化剂)，储砂箱12中存储有形成断层用的砂子。注液管13一端连接储液箱11，另一端连接断层形成机构2；注砂管14一端连接储砂箱12，另一端连接断层形成机构2。支撑箱15作为支撑体，储液箱11、储砂箱12、注液管13、注砂管14都可以以它为支撑设置，支撑箱15底部设置卡槽，断层形成机构2可以安装在卡槽部位，连接注液管13和注砂管14。
[0037]进一步地，注液管13和注砂管14可分别设置有多根，用于连接多个断层形成机构2，用于在砂箱不同位置预设断层。在每根管子上都设置有开关，可以根据实验需要随意开启，尤其是管子设置在箱体底部，可以更好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于砂箱实验预设断层装置，其特征在于：包括有断层储流机构和断层形成机构；所述断层储流机构包括储液箱、储砂箱、注液管、注砂管；所述断层形成机构包括引流机构和断层铺设机构；其中，所述引流机构包括断液通道和砂子通道，所述注液管一端连接所述储液箱，另一端连接断液通道，所述注砂管一端连接所述储砂箱，另一端连接砂子通道；所述断层铺设机构设置有三组卷帘，三组卷帘伸展方向和角度一致，按上、中、下布置，且同步收放；所述断液通道伸向上层与中层卷帘之间的空隙中，所述砂子通道伸向中层与下层卷帘之间的空隙中；三组卷帘可收放地置于实验砂箱中，在卷帘之上和之下铺设砂层。2.根据权利要求1所述的用于砂箱实验预设断层装置，其特征在于：所述断层储流机构还包括一支撑箱；所述储液箱、储砂箱、注液管、注砂管都以所述支撑箱为支撑；所述断层形成机构还包括支撑槽，所述断液通道和砂子通道经过支撑槽；所述支撑槽连接在所述支撑箱底部。3.根据权利要求1所述的用于砂箱实验预设断层装置，其特征在于：所述断层形成机构设置有三根卷轴，每根卷轴上卷绕一组卷帘，三根卷轴的出卷口方向一致。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯逊，吴航，刘雯，
申请(专利权)人：深圳中学，
类型：发明
国别省市：