[发明专利]一种叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统及应用方法

权利要求书

1.一种叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统，其特征在于：叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统包括：总控机构、正压泵、负压泵、处理器、保压泵、流量计、试件箱体、原位加载系统、传感器、注入玻璃管、抽采玻璃管、相似材料、释压孔、高压水射流喷头、稳定架、高压水射流泵，所述的总控机构连接所有所述的泵体和传感器；所述的正压泵和负压泵分别连接所述的注入玻璃管和抽采玻璃管；所述的试件箱体包括煤层开采孔、保压孔和释压孔；所述的保压泵连接保压孔；所述的保压孔与释压孔对称分布于试件箱体两端面；所述的流量计分别与抽采玻璃管和总控机构相连；所述的处理器与总控机构相连；所述的高压水射流喷头分别与稳定架和高压水射流泵相连。

2.根据权利要求1所述的叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统，其特征在于：所述的控制系统包括数据采集仪，与所有所述的泵体和传感器相连，并与处理器相连。

3.根据权利要求1所述的叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统，其特征在于：所述的模拟煤层与模拟油层铺设于试件箱体内部；所述的模拟煤层铺设于模拟油层上部；所述的注入玻璃管和抽采玻璃管布设于油气走廊区。

4.根据权利要求1所述的叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统，其特征在于：所述的煤层开采孔、保压孔和释压孔根据实验方案合理的布设于试件箱体上。

5.根据权利要求1所述的叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统，其特征在于：所述的煤层开采区采用高压水射流冲刷开采方式。

6.根据权利要求1所述的叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统，其特征在于：所述的注入玻璃管和抽采玻璃管为与现场实际井网具有相似强度比的柔性钢化玻璃管。

7.一种叠置资源精准开采原位物理模拟实验系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、根据工程地质尺寸，确定模型几何相似比、力学相似比及时间相似比；

第二步、实验前检查实验系统各组成部分的可靠性；

第三步、试件箱体底部铺设油砂储层，同时布设注入玻璃管与抽采玻璃管，端部布设保压孔，并连接保压泵；试件箱体内由下至上依次铺设各分层相似材料模拟地层；模拟地层铺设的同时，布设压力、光纤、应变片、超声波等传感器于相应位置，所述线缆连接后，封闭试件箱体，并将各传感器和数据采集仪连接；

第四步、根据现场实测的地应力资料，开启原位加载系统对模拟地层施加模拟地应力；同时启动保压泵，模拟含油储层地层压力；开启数据采集仪监测数据；

第五步、通过控制系统设置正压泵与负压泵参数，利用模拟的注入玻璃管及抽采玻璃管模拟石油开采；

第六步、开启高压水射流泵，通过稳定架固定高压水射流喷头，通过调整高压水射流喷头冲刷煤层开采孔的模拟煤层，模拟煤层开采；

第七步、开启处理器分析处理监测数据，获取岩层移动规律、裂隙发育规律，揭示多场耦合演化规律与分布特征。