走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法，该实验装置内部具有用于放置实验模型的模型腔，所述实验装置包括围成所述模型腔的压力机构，所述压力机构包括围绕在模型腔四周的推板、背板以及第一夹具与第二夹具；所述推板与所述背板彼此相对且二者相互靠近的一侧表面上分别具有外凸的垫块，两个所述垫块处于同一水平面且二者完全错开；所述推板连接有推力机构，所述推力机构用于驱动所述推板沿靠近或远离所述背板的方向移动。基于本发明专利技术的技术方案，通过两个完全错开的垫块分别挤压实验模型的两端，以此加载不同大小剪切力，并模拟地层中走滑断裂的成因及形成过程，实现观测不同情况下断裂的空间形态和几何学特征。学特征。学特征。

【技术实现步骤摘要】
走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法


[0001]本专利技术涉及地球物理勘探
，特别地涉及一种走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法。

技术介绍

[0002]走滑断裂是地层中一种常见的断裂类型，对走滑断裂带的形成以及各项特征、参数的研究，有利于充分了解走滑断层的空间形态和形成机理，便于指导后续的矿产开采作业。
[0003]目前，对于走滑断裂带构造模拟实验方面的研究较少，因此提出一种走滑断裂带构造模拟实验装置，通过试验装置对制作的模型施加剪切应力，观测不同情况下断裂的空间形态和几何学特征，以此来了解走滑断层的空间形态和形成机理。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本申请提出了一种走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法。
[0005]第一方面，本专利技术提出了一种走滑断裂带构造模拟实验装置，其内部具有用于放置实验模型的模型腔，所述实验装置包括围成所述模型腔的压力机构，所述压力机构包括围绕在模型腔四周的推板、背板以及第一夹具与第二夹具；
[0006]所述推板与所述背板彼此相对且二者相互靠近的一侧表面上分别具有外凸的垫块，两个所述垫块处于同一水平面且二者完全错开；
[0007]所述推板连接有推力机构，所述推力机构用于驱动所述推板沿靠近或远离所述背板的方向移动。
[0008]在一个实施方式中，所述推板与所述背板上均具有水平延伸的安装槽，所述垫块部分地装配于所述安装槽中并能够沿所述安装槽滑动以调整位置。通过本实施方式，垫块与安装槽滑动配合，进而垫块整体可以沿安装槽滑动，进而调整左右位置，以满足不同的实验需求。
[0009]在一个实施方式中，两个所述垫块彼此靠近的一侧表面为用于接触并挤压所述实验模型的接触面，所述接触面为平面或斜面；对于所述接触面为斜面，两个所述垫块的两个所述接触面彼此朝向对方。通过本实施方式，平面或斜面的垫块接触面可以分别实现剪切力施加方向的调整，满足不同的实验需求。
[0010]在一个实施方式中，还包括激光扫描仪，所述激光扫描仪设置于所述模型腔的上方，其扫描探头朝向所述模型腔。通过本实施方式，激光扫描仪能够对施加剪切力后的实验模型进行扫描并重构三维模型，通过重构实验模型物体的表面，使受挤压后的实验模型的走滑断裂带得到更好的表现。
[0011]在一个实施方式中，所述垫块竖直方向上的宽度不小于的实验模型的厚度。通过本实施方式，可以保证实验模型在竖直方向上的各个位置都与垫块充分接触，进而保证实
验模型各个位置都能够加载剪切力，保证实验的准确性。
[0012]在一个实施方式中，所述第一夹具与第二夹具夹持面的宽度小于所述实验模型的长度，所述第一夹具与第二夹具沿所述实验模型的宽度方向夹持所述实验模型。通过本实施方式，第一夹具与第二夹具的宽度与实验模型的长度之差为推板的移动提供移动空间。
[0013]在一个实施方式中，所述推力机构采用液压机构，所述液压机构的主推杆的末端连接所述推板。
[0014]在一个实施方式中，还包括装置外壳，所述装置外壳内部具有实验腔，所述压力机构容纳于所述实验腔中，所述实验腔对应所述推板所在的一侧具有供所述推板出入的操作口。通过本实施方式，装置外壳为实验装置的各个部件提供基本框架与安装基础，同时通过实验腔为实验提供相对封闭的空间，避免外界因素的干扰。
[0015]第二方面，本专利技术提出了一种包括如上述的实验装置的实验系统，实验系统还包括控制装置，所述控制装置电连接所述推力机构，以控制所述推力机构的动作以及推力大小。
[0016]第三方面，本专利技术提出了一种应用于上述的实验装置的实验方法，该实验方法包括：
[0017]步骤S1：将预制的实验模型放入模型腔内；
[0018]步骤S2：控制压力机构中的夹具动作，以对所述实验模型进行夹持；
[0019]步骤S3：控制所述推板朝靠近所述背板的方向移动，所述推板与背板上的垫块分别挤压所述实验模型的两端，以对所述实验模型施加剪切力；
[0020]步骤S4：控制所述推板朝远离所述背板的方向移动，观察实验模型上的走滑断裂的空间形态与几何学特征。
[0021]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本专利技术的目的。
[0022]本专利技术提供的一种走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
[0023]本专利技术的一种走滑断裂带构造模拟实验装置、系统及实验方法，通过两个完全错开的垫块分别挤压实验模型的两端，以此加载不同大小剪切力，开展了不同剪切应力作用下的走滑断裂实验。沉积岩在沉积过程以及沉积后期受剪切应力的影响形成多种走滑断裂带，对实验模型施加剪切应力，实现观测不同情况下地层走滑断裂的空间形态和几何学特征。
附图说明
[0024]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0025]图1显示了本专利技术的实验装置的主体结构示意图(垫块为平面)；
[0026]图2显示了本专利技术的实验装置的主体结构示意图(垫块为斜面)；
[0027]图3显示了采用图1所示的实验装置时实验模型上产生的走滑断裂结构图；
[0028]图4显示了采用图2所示的实验装置时实验模型上产生的走滑断裂结构图；
[0029]图5显示了本专利技术的实验装置的激光扫描仪针对试验模型扫描重构的计算机三维模型图。
[0030]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
[0031]附图标记：
[0032]1‑
推板，2
‑
背板，3
‑
垫块，4
‑
第一夹具，5
‑
第二夹具，6
‑
安装槽。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0034]通过地震、测井、岩心及露头等地质信息，开展岩石物理测试分析，并获取测试区岩石物性岩石力学等参数。依据所模拟实验的目的和地层的地质
‑
地球物理特性，以实验的方式探索能够较好模拟实验所需的模型材料的种类和配比；然后依据各个实验设计相应的模具，用上述得到的材料种类和配比制作相应的等效模型；之后将制作好的模型放入走滑断裂模拟装置中，并将定制的夹具置于模型的两侧，而后加载剪切应力；最后观测各种情况下裂缝破裂过程，查明断裂的空间形态和几何学特征。
[0035]走滑断裂模拟实验装置可以模拟地层(岩石)在地下所处的受压环境。主要功能是利用X、Y两个相互垂直的方向轴同时对被测岩石进行四面加压来模拟地层下岩石的受压情况，加压后进行保压，即在进行走滑断裂过程中，走滑断裂模拟实验装置可以始终保存在一定的压力范围之内。然后通过模拟走滑断裂实验装置上部安装的激光扫描仪对走滑断裂形态进行分析研究。
[0036]实施例1
[0037]本专利技术的实施例提供一种走滑断裂带构造模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种走滑断裂带构造模拟实验装置，其内部具有用于放置实验模型的模型腔，其特征在于，所述实验装置包括围成所述模型腔的压力机构，所述压力机构包括围绕在模型腔四周的推板、背板以及第一夹具与第二夹具；所述推板与所述背板彼此相对且二者相互靠近的一侧表面上分别具有外凸的垫块，两个所述垫块处于同一水平面且二者完全错开；所述推板连接有推力机构，所述推力机构用于驱动所述推板沿靠近或远离所述背板的方向移动。2.根据权利要求1所述的走滑断裂带构造模拟实验装置，其特征在于，所述推板与所述背板上均具有水平延伸的安装槽，所述垫块部分地装配于所述安装槽中并能够沿所述安装槽滑动以调整位置。3.根据权利要求1所述的走滑断裂带构造模拟实验装置，其特征在于，两个所述垫块彼此靠近的一侧表面为用于接触并挤压所述实验模型的接触面，所述接触面为平面或斜面；对于所述接触面为斜面，两个所述垫块的两个所述接触面彼此朝向对方。4.根据权利要求1所述的走滑断裂带构造模拟实验装置，其特征在于，还包括激光扫描仪，所述激光扫描仪设置于所述模型腔的上方，其扫描探头朝向所述模型腔。5.根据权利要求1至4任一项所述的走滑断裂带构造模拟实验装置，其特征在于，所述垫块竖直方向上的宽度不小于的实验模型的厚度。6.根据权利要求1至4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉明，刘卫华，邢廷栋，周枫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：