[发明专利]背斜圈闭观测实验装置及其应用

说明书

本发明提供一种背斜圈闭观测实验装置及其应用。本发明的背斜圈闭观测实验装置，包括：透明管，其水平设置并且具有由一个以上背斜圈闭形状构成的观测段，在所述透明管内部充满透明颗粒介质，在所述透明管的进口端和出口端分别设有进口阀和出口阀；多个透明细管，其竖直且间隔地设置在所述透明管的观测段上，在每一透明细管的底部分别设有阀门；水箱，其与所述透明管的进口端连通。本发明的背斜圈闭观测实验装置能够对背斜圈闭的测压面和聚气过程进行观测，从而便于石油地质学教学的开展。

技术领域

本发明涉及一种用于观测背斜圈闭的实验装置，具体涉及一种背斜圈闭观测实验装置及其应用。

背景技术

背斜圈闭是由于储集层发生褶皱变形(顶面向上拱起)而其上部又被非渗透性岩层所覆盖遮挡而形成的内部可以聚集石油和天然气的封闭地质构造。背斜圈闭的种类按其成因可分为多种，其中最主要的是岩层受侧向挤压力而成的背斜(例如老君庙背斜)或差异性升降运动而造成的背斜(例如大庆长垣)。就构造的发育历史而言，背斜圈闭可以经过一次或多次褶皱变动形成。聚集了石油和天然气的背斜圈闭形成背斜油气藏，在背斜油气藏内，由于重力分异的结果，气通常占据背斜的顶部，油居中呈环带状分布，而水则在下面托着油气。

水动力是油气二次运移的重要动力之一，但其产生的原因以及对油气运移的作用内容较为抽象，一直是石油地质学教学的难点。测压面是同一层位各点水压头顶面的连线，其用来反映横向上水压头的变化，在静水条件下测压面是水平的，在动水条件下测压面是倾斜的；通过在静水条件和动水条件下观测测压面，可实现不同位置处水压头的观测，便于加深学生对课本理论知识的理解。此外，通过对静水条件下背斜圈闭中气运移和聚集过程的动态模拟，能够加强学生对背斜圈闭基本概念及背斜圈闭度量要素(溢出点、闭合高度)的直观认识以及对背斜圈闭聚气过程的理解。

然而，目前尚无用于对背斜圈闭的测压面和聚气过程进行观测的相关实验装置，从而不利于石油地质学教学的开展。

发明内容

本发明提供一种背斜圈闭观测实验装置及其应用，其能够对背斜圈闭的测压面和聚气过程进行观测，从而便于石油地质学教学的开展。

本发明提供一种背斜圈闭观测实验装置，包括：

透明管，其水平设置并且具有由一个以上背斜圈闭形状构成的观测段，在所述透明管内部充满透明颗粒介质，在所述透明管的进口端和出口端分别设有进口阀和出口阀；

多个透明细管，其竖直且间隔地设置在所述透明管的观测段上，在每一透明细管的底部分别设有阀门；

水箱，其与所述透明管的进口端连通。

在本发明中，透明管用于模拟背斜圈闭地质构造；可以理解的是，背斜圈闭形状为顶面向上拱起的形状，其具有最高点(即顶端)和最低点(即底端)。对观测段背斜圈闭形状的数量不作严格限制，可根据实际的地质构造进行确定，通常可以为2-3个，各背斜圈闭形状可以相同或不同。

本发明对透明管内部填充的透明颗粒介质的材质不作严格限制，只要便于充满透明管并且不影响对背斜圈闭实验的观测即可。在一实施方式中，透明颗粒介质可以为细小的玻璃珠，玻璃珠的直径可以为1mm左右。可以理解的是，透明管内部的透明颗粒介质应当能够永久保存在透明管内，并且在实验过程中不应当漏出。

此外，对透明管的材质和尺寸不作严格限制，材质只要能够使透明管呈无色透明从而不影响对背斜圈闭实验的观测即可，尺寸可以根据实际的地质构造合理设计。具体地，透明管可以为玻璃管或有机玻璃管，优选为有机玻璃管，其不易破碎；透明管的内径可以为50mm左右，定型后的直线长度可以为1400mm左右，该尺寸便于操作；此外，透明管上的斜面与水平面之间的角度可以为30°左右。

可以理解的是，透明管的进口阀和出口阀应当能够不同程度开启，从而便于对注水流量和出水流量进行调节。