【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质勘探领域，具体涉及一种用于地质勘探的模拟系统及方法。
技术介绍
1、地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。地质勘探是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。
2、目前地质勘探的主要手段有实地探测、数值模拟和模型试验三类。实地探测是最直接的研究方法，作业人员直接在地表布置测线对下方的地下空间进行探测，但由于受到地表建筑物和地下庞大复杂的管网的影响，测线有时难以布置，探测效果也不理想。数值模拟是一种从实际研究对象抽象出数值模型进行研究的方法，省时省力，但数值模拟只是一种抽象出来的简单模型，只能得出一般规律，而地下空间又是极为复杂的，所以数值计算的结果往往会与实际情况相差甚远。模型试验是指在实验室条件下用不同比例尺的模型对实际工况进行研究的方法，利用模型试验可以重现原型的各种现象与过程，人为地控制变量和试验条件，既可以得到较好的试验效果，又减少了研究周期。
3、cn 106801603 b公开了一种物理模拟非均质油藏的方法和装置，包括：获取待勘探油藏中的隔夹层参数；将待勘探油藏划分为多个子油藏，并获取各个子油藏的渗透率；按照待勘探油藏与待建立模型之间的比例，将隔夹层参数和各个子油藏的渗透率映射到待建立模型中；对待勘探油藏所对应的模型进行勘探操
4、该现有技术模拟研究的对象是油藏中的隔夹层，而非直接对油藏进行模拟，其获得的是间接的实验结果。而实际而言，地质勘探中需要探测的油藏是地质层中非常少的部分，绝大部分是大尺度的岩土结构，也就意味着该现有技术的模拟系统需要耗费大量的资源对实际并无太大价值的岩土结构作为隔夹层进行模拟，然而大尺度岩土结构在地质层中的占比过于巨大，实际模拟时只能将紧邻油藏的一薄层结构视作研究对象的隔夹层，远离油藏的其它岩土结构只能按照均质结构加以忽略或者简化。因此，该现有技术的这种间接的实验只能模拟小尺度的间隔层，在物理模拟的时候也只能对小尺度范围再加缩比，整个模拟系统实际是对小范围、小尺度情况下的模拟。而大多数情况下，需要调查的油藏区域的范围非常大，有价值的油藏结构却非常稀少，因此通过该现有技术的间接模拟方法获得的结果的误差会比较大，而且很难实际模拟矿藏的分布情况。
5、cn 108802824 a公开了一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置及方法，包括模型腔体、模型试验面板和不良地质体模型，模型腔体为由多个板体拼接而成的具有一定容纳体积的腔体，腔体外侧设置有约束板体的第一加强元件，所述模型腔体内设置有岩土体，土体内埋设有不良地质体模型，不良地质体模型包括壳体以及设置于壳体内侧支撑壳体并约束壳体的第二加强元件；模型腔体的岩土体表面设置有模型试验面板，布置有电极插孔、跨孔电阻率ct钻孔、雷达探测孔、瞬变电磁法线圈支架及其超前探头放置孔，实现地下空间地球物理勘探的模拟。该现有技术通过在岩土中埋藏不良地质体模型，通过电磁探测等方式检测不良地质体模型的形状，并与不良地质体模型的实际外形进行对比，以此提高探测还原的精度。
6、该现有技术的模拟方法采用的是直接模拟埋藏体的方式，对勘探大尺度范围内的小尺度埋藏体的探测更为有效。然而，该现有技术的探测精度依赖于探测结果与不良地质体模型的实际对比，这就要求不良地质体模型必须是刚性不可变形的物体，否者若不良地质体模型埋藏后发生变形，或者挖出后与实际外形不符，则探测结果无法与埋藏到地下的形状进行对比，也就无法判断探测结果是否有效。
7、然而现实中除极少数矿藏是完全刚性的，大多数矿藏在地层中均存在不同程度的压缩。而且为了与真实矿藏的回波信号保持一致，模拟系统中的人工埋藏体通常需要采用与真实矿藏具有类似回波信号的材料制成。一般而言，可压缩的油气等矿藏与刚性材料的回波信号相差很大，而采用柔性材料作为埋藏体模拟真实矿藏获得的回波信号会更为接近。然而柔性材料的埋藏体埋入岩土中之后会发生变形，埋藏体在土层中的形状无法精确测量，通过电磁探测等方式获得的矿藏信息缺乏可精确比对的实体，探测结果难以进行实际验证。因此，通常情况下需要通过预埋刚性的规则几何体进行系统校准，之后推测刚性几何体的探测结果同样适用于不规则的柔性压缩体。但是对不同的矿藏实验对象来说，不同材料的回波信号差异很大，需要埋藏不同材料的刚性体进行校准，而且也无法完全信任校准后的系统的准确性，模拟实验结果很难保证精度。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于地质勘探的模拟系统及方法，以减少或避免前面所提到的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于地质勘探的模拟系统，所述模拟系统通过埋藏的物理模型直接探测模拟矿藏的分布，其中，所述模拟系统至少包括一个由柔性材料制成的物理模型，所述柔性材料形成为密封的容器，所述容器中填充有可变形的内容物，所述内容物可物理或化学硬化。
3、优选地，所述柔性材料为橡胶或柔性塑料。
4、优选地，所述内容物为水。
5、优选地，所述内容物为可受热硬化的化合物或混合物。
6、优选地，所述内容物为水泥砂浆。
7、优选地，所述模拟系统进一步包括利用电磁波探测所述物理模型的仿真外形的电磁探测设备以及仿真软件。
8、优选地，所述模拟系统进一步包括用于使所述内容物降温或者升温固化的温度控制装置。
9、本专利技术还提出了一种用于地质勘探的模拟方法，所述模拟方法通过埋藏的物理模型直接探测模拟矿藏的分布，其中，所述模拟方法包括如下步骤：在岩土中埋藏至少一个由柔性材料制成的物理模型，所述柔性材料形成为密封的容器，所述容器中填充有可变形的内容物，所述内容物可物理或化学硬化；通过电磁探测设备发出的电磁波探测获得所述物理模型的仿真外形；等待所述物理模型完全硬化之后，将所述物理模型从岩土中取出，测量所述物理模型的实际外形；通过实际外形与仿真外形进行比对，对电磁探测设备和仿真软件进行优化，使仿真外形与实际外形保持一致，从而获得可用于地质探测的模拟系统。
10、优选地，所述的方法进一步包括通过温控装置使所述内容物降温或者升温固化的步骤。
11、本专利技术的模拟系统和模拟方法通过提供由柔性材料制成的物理模型，在物理模型埋藏并探测获得仿真外形之后，使物理模型通过物理或者化学方式使其发生硬化，从而将变形后的物理模型的外形和状态固定下来，然后可以在将物理模型从岩土中取出之后，测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于地质勘探的模拟系统，所述模拟系统通过埋藏的物理模型直接探测模拟矿藏的分布，其特征在于，所述模拟系统至少包括一个由柔性材料制成的物理模型，所述柔性材料形成为密封的容器，所述容器中填充有可变形的内容物，所述内容物可物理或化学硬化。
2.如权利要求1所述的模拟系统，其特征在于，所述柔性材料为橡胶或柔性塑料。
3.如权利要求1所述的模拟系统，其特征在于，所述内容物为水。
4.如权利要求1所述的模拟系统，其特征在于，所述内容物为可受热硬化的化合物或混合物。
5.如权利要求4所述的模拟系统，其特征在于，所述内容物为水泥砂浆。
6.如权利要求1-5之一所述的模拟系统，其特征在于，所述模拟系统进一步包括利用电磁波探测所述物理模型的仿真外形的电磁探测设备以及仿真软件。
7.如权利要求1-5之一所述的模拟系统，其特征在于，所述模拟系统进一步包括用于使所述内容物降温或者升温固化的温度控制装置。
8.一种用于地质勘探的模拟方法，所述模拟方法通过埋藏的物理模型直接探测模拟矿藏的分布，其特征在于，所述模拟方法包括
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括通过温控装置使所述内容物降温或者升温固化的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于地质勘探的模拟系统，所述模拟系统通过埋藏的物理模型直接探测模拟矿藏的分布，其特征在于，所述模拟系统至少包括一个由柔性材料制成的物理模型，所述柔性材料形成为密封的容器，所述容器中填充有可变形的内容物，所述内容物可物理或化学硬化。
2.如权利要求1所述的模拟系统，其特征在于，所述柔性材料为橡胶或柔性塑料。
3.如权利要求1所述的模拟系统，其特征在于，所述内容物为水。
4.如权利要求1所述的模拟系统，其特征在于，所述内容物为可受热硬化的化合物或混合物。
5.如权利要求4所述的模拟系统，其特征在于，所述内容物为水泥砂浆。
6.如权利要求1-5之一所述的模拟系统，其特征在于，所述模拟系统进一步包括利用电磁波探测所述物理模型的仿真外形的电磁探测设备以及仿真软件。
7.如权利要求1-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉夫，李航，李则仕，贾虹，刘连友，史培军，陶明信，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。