CN104597482A - 一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，该实验装置包括模型模块和地层超压加载模块；模型模块用于放置模拟盆地构造的粒径20目干燥石英砂和粒径40目干燥石英砂，粒径20目干燥石英砂用于模拟正常地层压力的岩层，粒径40目干燥石英砂用于模拟形成异常超压地层的岩层；利用粒径40目干燥石英砂的铺设范围来形成异常超压地层的分布范围，根据实际模拟实验目的的需要进行铺设；地层超压加载模块用于对模型砂体注入空气，基于粒径20目干燥石英砂与粒径40目干燥石英砂的渗透性差异，使粒径40目干燥石英砂的内部形成异常超压。该砂箱物理模拟实验装置实现了超压地层塑性变形的盆地构造模拟。

Description

一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置

技术领域

本发明地球物理勘探技术领域，具体涉及一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置。

背景技术

由横波特有的运动学和动力学特征决定，其对于产布有砾卵石层和第四纪天然气藏的复杂地层具有较高的分辨率和穿透力，常被应用于工程地震勘探中，能较好地反映勘探场地的地质―地球物理表征。常规使用的震源枪、可控震源、人力震源等各有利弊，如震源枪激发能量大，但不安全且使用环境受限制；可控震源工作安全，但成本高且不适用于建构筑物密集城区；人力震源使用便利，但激发能量小且能量输出不稳定；等等。

上述用于地震勘探的设备比较常见，应用该种勘探设备的勘探研究也较广泛，但是对于含有大量的石油和天然气的前陆盆地和三角洲重力滑动构造尚没有深入研究。随着石油开采的深入，对于前陆盆地和三角洲重力滑动构造越发显得迫切。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其目的在于基于模拟在盆地演化过程中超压泥岩层迁移作用下盆地构造演化的砂箱物理模拟，可以实现模拟三维前陆盆地和三角洲重力滑动构造演化中超压泥岩迁移现象。

依据本发明的第一方面，提供一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其为模拟超压地层迁移条件下塑性变形构造特征的砂箱物理模拟实验装置，其包括模型模块和地层超压加载模块；其中：模型模块用于放置模拟盆地构造的粒径20目干燥石英砂和粒径40目干燥石英砂，粒径20目干燥石英砂用于模拟正常地层压力的岩层，粒径40目干燥石英砂用于模拟形成异常超压地层的岩层；粒径40目干燥石英砂的铺设范围决定了异常超压地层的分布范围，应根据实际模拟实验目的的需要进行铺设；地层超压加载模块用于对模型砂体注入空气，由于粒径20目干燥石英砂与粒径40目干燥石英砂的渗透性差异，而使粒径40目干燥石英砂的内部形成异常超压，从而模拟超压地层的塑性变形。

进一步地，用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置包括实验容器、底部金属网、气体分隔器、橡胶管、阀门、气体流速表、总输气管、气体缓冲器、气压表、气泵；其中，实验砂体放置于实验容器内，气体分隔器位于实验容器下部，分隔成若干个格子，每个格子内部的气压独立，底部金属网承托实验砂体，将实验砂体和下部的气体分隔器连通，实验砂体不能通过底部金属网，同时空气可透过金属网向上运动，气体分隔器的每个格子通过单独的橡胶管连接气体流速表和阀门，阀门控制气体流速，用气体流速表监测气体流速，阀门的另一端用橡胶管连接气体缓冲器，气体缓冲器是体积较大的容器，起缓冲作用使气体压力和流速稳定，气体缓冲器上安装气压表，监测缓冲器内气压，使用气泵向气体缓冲器充气，提供高气压；通过阀门控制每个气体分隔器的气体流速及压力，使气体透过底部金属网向实验容器内的砂体注入空气，砂体分为粗砂和细砂，其中细砂由于渗透率低于粗砂在空气作用下发生超压，产生塑性特征，能够模拟前陆盆地和三角洲重力滑动构造的超压地层，实现盆地模拟实验。

依据本发明的第二方面，提供一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其包括实验台、气流供给装置两部分，地层超压的模拟通过气流供给装置控制实验砂体不同位置的气流大小，对超压层的超压程度及塑性进行控制，从而实现前陆盆地或三角洲重力滑动构造的砂箱物理模拟；实验台是放置实验砂体的桌面，自重较大，稳定，底板等间距开孔，通过橡胶管与气流供给装置连接；气流供给装置通过气泵提供稳定的气流，利用阀门对气流进行减速，从而控制实验砂体不同位置的气流速度，即流体超压程度；实验过程中可从顶面和侧面观察实验进行情况，实验结束后可用药水浸渍砂体使之固结，对砂体切片进行水平剖面和纵剖面的观察。

依据本发明的第三方面，提供一种使用上述用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置的方法，其包括下列步骤：

首先根据物理模拟相似比(通常为1：10⁵)计算模型所需尺寸，用细砂模拟超压塑性地层，粗砂模拟常压脆性地层，当注入空气时，超压产生，细砂层在重力驱动下产生塑性变形，模拟盆地构造，各个地层之间利用不同颜色的染料加以区别，并且易于观察构造变形，实验过程可填入砂体模拟运动期的新生沉积地层或手动模拟剥蚀现象；用相机记录实验全过程，并在实验结束后用药水浸渍砂体使之固化，切割之后观察内部剖面，进行实验研究和总结。

依据本发明的第四方面，提供使用上述用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置的方法，其包括下列步骤：

第一步，根据实际盆地尺寸，按照1：10⁵比例缩小得出实验体的尺寸，根据实际盆地沉积地层厚度和形态铺设实验砂体，其中发生超压作用的地层用细粒的干燥石英砂粒径40目模拟，其他常压地层用粗粒的干燥石英砂粒径20目或更大模拟；

第二步，先设定气压表的最大实验气压，关闭气体分隔器上橡胶管的阀门，关闭总输气管的阀门，打开气泵，此后打开总输气管的阀门，逐渐打开橡胶管的阀门，调节速度不可过快，在调节过程中通过气体流速表监测气体分隔器内各个格子的流速，直至达到实验所需为止，此时超压地层由脆性特征转变为塑性特征，实验开始；

第三步，实验过程中可从模型的各个侧面观察和记录；实验结束后，保持橡胶管的阀门不动，先关闭总输气管的阀门，待气体停止流动后，再关闭橡胶管的阀门，此时超压层不再具有塑性，可对实验砂体喷水定型后切片观察盆地模型内部结构。

使用本发明的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置及其使用方法，可以实现在调节超压泥岩层位置和超压强度的盆地构造演化模拟实验，能够在实验过程中随盆地变形特征调节超压泥岩层的位置和因超压引起的塑性程度，进行前陆盆地或三角洲重力滑动构造的演化模拟。根据具体实验所需，仅一次铺设实验材料，即可进行整个地质历史时期的盆地构造演化，实验过程中能够调节材料的超压特征，代替了以往装置的多次重新设计和制造，有效的降低了实验成本，并且能够实现更多特征的盆地构造模拟，具有很高的社会和经济效益。应用模拟超压塑性泥岩变形特征的砂箱物理模拟实验装置，大幅度提高了实验材料的利用率，降低了单次盆地构造模拟的成本，其结构模块化，制造和操作简单，具有经济性和模型多样化的特点，弥补了现有技术中无法实现实验过程中塑性层迁移、必须分阶段多次进行实验，容易材料浪费的不足之处。

附图说明

附图1为依据本发明的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外地，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。

前陆盆地和三角洲重力滑动构造中都含有大量的石油和天然气，其中盆地构造演化控制了地层的沉积和后期改造，断裂构造活动控制了烃源岩的沉积和埋存，储层的沉积和改造，油气从源岩到储层的运移通道，油气藏形成之后的盖层保存条件。因此油气的生成、运移和保存无一不受控于构造演化，对前陆盆地和三角洲重力滑动构造的构造研究有重要意义，其中构造物理模拟是盆地断裂构造的重要研究手段。盆地中的地层超压会导致岩石产生塑性特征，从而影响和控制盆地的构造演化；超压主要形成于泥岩层中，是由于泥岩的快速埋存，孔隙水未能排出产生的。进一步地，超压现象是上覆地层引起的，随着上覆地层的新生沉积，例如三角洲前积作用，泥岩超压也随之发生迁移现象。目前，国内外学者都使用硅胶模拟超压泥岩层，取得了较好的效果，但硅胶只能一次性铺设，无法模拟超压泥岩地层的迁移现象。

本发明的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，主要解决现有技术中没有能够进行超压地层塑性变形构造模拟实验中，地层前积或退积引起的超压层迁移的问题。其基于模拟超压泥岩迁移条件下前陆盆地和三角洲重力滑动构造的构造演化的砂箱物理模拟实验装置，是利用粗石英砂模拟脆性地层，细石英砂模拟泥岩层；在超压情况下泥岩是塑性的，而常压情况下泥岩是与其他岩石一样的脆性。本发明利用模型几何相似比通常为1:10⁵计算模型尺寸，按照尺寸将石英砂铺设在实验容器中，通过气泵和气体缓冲器，提供稳定的高压气流到总输气管，用阀门和气体流速表独立控制气流速度，通过橡胶管提供给气体分隔器的每一个独立格子，高压气体透过底部金属网向上进入实验容器内的砂体进行实验。实验过程中可以调节阀门控制砂体不同部分的空气流速，随着空气流速的增加，细砂层的超压也随之增加，此时表现为塑性特征，在重力或其他推力的作用下发生变形，因此本实验装置实现了盆地构造模拟过程中塑性特征超压地层的迁移。

概括地讲，本发明的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置基于如下原理来实现：实验容器内放置实验砂体，利用底部金属网承托砂体，并与气体分隔器连通，通过橡胶管连接气体流速表和阀门，阀门与总输气管连接，通过气泵和气体缓冲器提供稳定高压气流，通过气体流速表监测气体分隔器每个格子的空气流速，利用阀门控制气体分隔器每个格子的空气流速。通过对实验砂体的不同部位注入流速不同的空气，实现对超压塑性地层的控制。

如附图1中所示，1—实验容器、131—正面玻璃板、132—背面玻璃板、133—左侧玻璃板和134—右侧玻璃板、2—底部金属网、3—气体分隔器、前金属板301、4—橡胶管、5—阀门、6—气体流速表、7—总输气管、8—气体缓冲器、9—气压表、10—气泵、11—粒径20目干燥石英砂、12—粒径40目干燥石英砂。

本发明的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其为模拟超压地层迁移条件下塑性变形构造特征的砂箱物理模拟实验装置，其包括模型模块和地层超压加载模块。模型模块用于放置模拟盆地构造的粒径20目干燥石英砂11和粒径40目干燥石英砂12。其中，粒径20目干燥石英砂11用于模拟正常地层压力的岩层，粒径40目干燥石英砂12用于模拟形成异常超压地层的岩层。粒径40目干燥石英砂12的铺设范围决定了异常超压地层的分布范围，应根据实际模拟实验目的的需要进行铺设。地层超压加载模块用于对模型砂体注入空气，由于粒径20目干燥石英砂11与粒径40目干燥石英砂12的渗透性差异，而使粒径40目干燥石英砂12的内部形成异常超压，从而模拟超压地层的塑性变形。

进一步地，模型模块包括实验容器1、底部金属网2、粒径20目干燥石英砂11和粒径40目干燥石英砂12；实验容器1为长方体，尺寸为1m长*0.2m宽*0.3m高，顶部敞开，周围四面为玻璃板，分别为正面玻璃板131、背面玻璃板132、左侧玻璃板133和右侧玻璃板134；正面玻璃板131和背面玻璃板132尺寸相同，为1m长*0.3m宽，左侧玻璃板133和右侧玻璃板134尺寸相同，为0.2m长*0.3m宽；底部金属网2为钢铁材质，尺寸为1m长*0.2m宽，网格为正方形，孔径小于50目；四块挡板玻璃与底部金属网2通过粘结组成长方体容器；根据实验设计，发育地层超压的部位铺满粒径40目干燥石英砂12，再均匀铺盖粒径20目干燥石英砂11；底部金属网2能够使空气透过并向上流动，而容器内的砂体不会向下漏失。

超压流体加载模块包括气体分隔器3、橡胶管4、阀门5、气体流速表6、总输气管7、气体缓冲器8、气压表9和气泵10；气体分隔器3为长方体容器，整体尺寸为1m长*0.2m宽*5cm高，六面均为钢铁材质；气体分隔器3放在底部金属网2之下，长宽对齐；气体分隔器3内部由15块0.2m(米)长*5cm(厘米)宽的金属挡板竖立横向放置，将气体分隔器3均匀分为16个0.2m长*6.25cm宽的独立格子，格子之间互相不连通；每个格子上部的正中间开0.2m长*2mm(毫米)宽的缝隙，使格子内的气体可以先通过缝隙，再通过底部金属网2进入实验容器1；气体分隔器3的前金属板301在高2.5cm、左起3.125cm处钻直径5mm小孔，之后保持2.5cm高，沿水平方向在前金属板301上每隔6.25cm钻直径5mm小孔，共计16个小孔沿实验台长边方向依次排成一排，并在水平方向上对齐，每个小孔分别对应一个独立的格子，使格子内的气体可以通过小孔与外界交换；每个小孔内插入橡胶管4，并使橡胶管4外表面与气体分隔器3的前金属板301密封；16个橡胶管4分别连接相应的阀门5和气体流速表6，使空气分别通过每个橡胶管4的流速可以通过阀门5控制，并通过气体流速表6显示流速；将16个橡胶管4末端全部相通并与总输气管7相连；总输气管7为铜管，口径1cm，装有阀门13，总输气管7末端连接气体缓冲器8；气体缓冲器8顶部与气泵10相连，通过气泵10向气体缓冲器8泵入空气，驱使空气通过总输气管7分别进入气体分隔器3内的独立格子；气体缓冲器8是一个空的圆柱体塑料容器，容量为60L，作用是使气体的压力和流速保持稳定，防止气体压力过大或者提高过快破坏实验砂体，在气体缓冲器8上部连接气压表9以用来检测气体缓冲,8的压力，当压力过大时自动泄压。

利用本装置的具体使用步骤如下：

第一步，根据实际盆地尺寸，按照1：10⁵比例缩小得出实验体的尺寸，根据实际盆地沉积地层厚度和形态铺设实验砂体，其中发生超压作用的地层用细粒的干燥石英砂粒径40目12模拟，其他常压地层用粗粒的干燥石英砂粒径20目11模拟。

第二步，先设定气压表9的最大实验气压，关闭气体分隔器3上橡胶管4的阀门5，关闭总输气管7的阀门13，打开气泵，此后打开总输气管的阀门13，逐渐打开橡胶管4的阀门5，调节速度不可过快，在调节过程中通过气体流速表6监测气体分隔器3内各个格子的流速，直至达到实验所需为止，此时超压地层由脆性特征转变为塑性特征，实验开始。

第三步，实验过程中可从模型的各个侧面观察和记录。实验结束后，保持橡胶管4的阀门5不动，先关闭总输气管的阀门13，待气体停止流动后，再关闭橡胶管4的阀门5，此时超压层不再具有塑性，可对实验砂体喷水定型后切片观察盆地模型内部结构。

依据本发明的另一实施例，在本发明的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置中，实验装置包括以下部件，分别为实验容器1、正面玻璃板131、背面玻璃板132、左侧玻璃板133和右侧玻璃板134、底部金属网2、气体分隔器3、前金属板301、橡胶管4、阀门5、气体流速表6、总输气管7、气体缓冲器8、气压表9、气泵10、粒径20目干燥石英砂11、粒径40目干燥石英砂12、总输气管的阀门13。其中实验砂体为粒径20目干燥石英砂11、粒径40目干燥石英砂12均放置于实验容器1内，气体分隔器3位于实验容器1下部，分隔成16个格子，每个格子内部的气压独立，底部金属网2承托实验砂体，将实验砂体和下部的气体分隔器3连通，实验砂体不能通过底部金属网2，同时空气可透过底部金属网2向上运动，气体分隔器3的每个格子通过单独的橡胶管4连接气体流速表6和阀门5，阀门5控制气体流速，用气体流速表6监测气体流速，阀门5的另一端用总输气管7连接气体缓冲器8，气体缓冲器8是体积较大的容器，起缓冲作用使气体压力和流速稳定，气体缓冲器8上安装气压表9，监测气体缓冲器8内气压，使用气泵10向气体缓冲器8充气，提供高气压。通过阀门5控制每个气体分隔器3的气体流速及压力，使气体透过底部金属网2向实验容器1内的砂体注入空气，砂体分为粗砂(粒径20目干燥石英砂11)和细砂(粒径40目干燥石英砂12)，其中细砂(粒径20目干燥石英砂11)由于渗透率低于粗砂(粒径40目干燥石英砂12)在空气作用下发生超压，产生塑性特征，能够模拟前陆盆地和三角洲重力滑动构造的超压地层，实现盆地模拟实验。

在本发明的又一实施例中，实验容器1顶部敞开，四个侧面(正面玻璃板131、背面玻璃板132、左侧玻璃板133、右侧玻璃板134)为玻璃材质，能够观察和记录实验进程，实验开始时在实验容器1内按照模型相似性(实际与实验比例1*10⁵)铺设砂体，细砂(粒径40目干燥石英砂12)模拟泥岩层等可能发生超压的地层，粗砂(粒径20目干燥石英砂11)模拟其他常压地层，利用气体分隔器3透过底部金属网2向砂体中注入空气，由于细砂层的渗透率小于粗砂层，因此细砂层内的气体压力梯度大于粗砂层，产生超压，具有塑性特征，在重力作用下产生变形。在实验过程中，可以手动添加新生沉积地层，例如三角洲前积现象，也可以手动进行地层剥蚀，随上覆地层变化，较厚岩层下部的塑性泥岩超压应该比较强，超压地层发生迁移现象，因此利用阀门5提高局部的空气流速，相应的增加超压，即可模拟超压地层的迁移。实验结束后，使用药水浸渍实验砂体，可以进行切片观察。

在本发明的又一实施例中，根据实际盆地尺寸，按照实际与实验成1：10⁵比例缩小得出实验体的尺寸，根据实际盆地沉积地层厚度和形态铺设实验砂体，其中发生超压作用的地层用细砂模拟，其他常压地层用粗砂模拟。之后打开气泵10，逐渐增大气流供应，用气体流速表6观察气体分隔器3每个格子的空气流速，用阀门5控制空气流速的大小至适应实验所需，此时实验砂体内的细砂层表现为塑性特征，在重力控制下发生变形，实验过程中，可在实验砂体上继续添加材料模拟新生沉积，或移除部分材料模拟风化剥蚀，在实验变形后，由于构造形态的改变，地层超压特征也有所改变，如超压地层迁移等，相应改变气体分隔器3每个格子的空气流速，即可在原有实验砂体基础上继续进行实验。实验过程中以设定的时间或距离间隔对实验砂体的顶面和侧面进行拍照记录，实验结束后用药水浸渍实验砂体使之固结，进行切片观察记录。

本发明的有益效果是：

提供了可在调节超压泥岩层位置和超压强度的盆地构造演化模拟实验，能够在实验过程中随盆地变形特征调节超压泥岩层的位置和因超压引起的塑性程度，进行前陆盆地或三角洲重力滑动构造的演化模拟。根据具体实验所需，仅一次铺设实验材料，即可进行整个地质历史时期的盆地构造演化，实验过程中能够调节材料的超压特征，代替了以往装置的多次重新设计和制造，有效的降低了实验成本，并且能够实现更多特征的盆地构造模拟，具有很高的社会和经济效益。应用模拟超压塑性泥岩变形特征的砂箱物理模拟实验装置，大幅度提高了实验材料的利用率，降低了单次盆地构造模拟的成本，其结构模块化，制造和操作简单，具有经济性和模型多样化的特点，弥补了现有技术中无法实现实验过程中塑性层迁移、必须分阶段多次进行实验，容易材料浪费的不足之处。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

Claims (5)

1.一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其特征在于，其为模拟超压地层迁移条件下塑性变形构造特征的砂箱物理模拟实验装置，其包括模型模块和地层超压加载模块；其中：

模型模块用于放置模拟盆地构造的粒径20目干燥石英砂和粒径40目干燥石英砂，粒径20目干燥石英砂用于模拟正常地层压力的岩层，粒径40目干燥石英砂用于模拟形成异常超压地层的岩层；粒径40目干燥石英砂的铺设范围决定了异常超压地层的分布范围，应根据实际模拟实验目的的需要进行铺设；

地层超压加载模块用于对模型砂体注入空气，由于粒径20目干燥石英砂与粒径40目干燥石英砂的渗透性差异，而使粒径40目干燥石英砂的内部形成异常超压，从而模拟超压地层的塑性变形。

2.依据权利要求1的用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其特征在于，所述实验装置包括实验容器、底部金属网、气体分隔器、橡胶管、阀门、气体流速表、总输气管、气体缓冲器、气压表、气泵；其中，实验砂体放置于实验容器内，气体分隔器位于实验容器下部，分隔成若干个格子，每个格子内部的气压独立，底部金属网承托实验砂体，将实验砂体和下部的气体分隔器连通，实验砂体不能通过底部金属网，同时空气可透过金属网向上运动，气体分隔器的每个格子通过单独的橡胶管连接气体流速表和阀门，阀门控制气体流速，用气体流速表监测气体流速，阀门的另一端用橡胶管连接气体缓冲器，气体缓冲器是体积较大的容器，起缓冲作用使气体压力和流速稳定，气体缓冲器上安装气压表，监测缓冲器内气压，使用气泵向气体缓冲器充气，提供高气压；通过阀门控制每个气体分隔器的气体流速及压力，使气体透过底部金属网向实验容器内的砂体注入空气，砂体分为粗砂和细砂，其中细砂由于渗透率低于粗砂在空气作用下发生超压，产生塑性特征，能够模拟前陆盆地和三角洲重力滑动构造的超压地层，实现盆地模拟实验。

3.一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置，其特征在于，其包括实验台、气流供给装置两部分，地层超压的模拟通过气流供给装置控制实验砂体不同位置的气流大小，对超压层的超压程度及塑性进行控制，从而实现前陆盆地或三角洲重力滑动构造的砂箱物理模拟；实验台是放置实验砂体的桌面，自重较大，稳定，底板等间距开孔，通过橡胶管与气流供给装置连接；气流供给装置通过气泵提供稳定的气流，利用阀门对气流进行减速，从而控制实验砂体不同位置的气流速度，即流体超压程度；实验过程中可从顶面和侧面观察实验进行情况，实验结束后可用药水浸渍砂体使之固结，对砂体切片进行水平剖面和纵剖面的观察。

4.一种使用上述用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置的方法，其特征在于，其包括下列步骤：

首先根据物理模拟相似比(通常为1：10⁵)计算模型所需尺寸，用细砂模拟超压塑性地层，粗砂模拟常压脆性地层，当注入空气时，超压产生，细砂层在重力驱动下产生塑性变形，模拟盆地构造，各个地层之间利用不同颜色的染料加以区别，并且易于观察构造变形，实验过程可填入砂体模拟运动期的新生沉积地层或手动模拟剥蚀现象；用相机记录实验全过程，并在实验结束后用药水浸渍砂体使之固化，切割之后观察内部剖面，进行实验研究和总结。

5.一种使用上述用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置的方法，其特征在于，其包括下列步骤：

第一步，根据实际盆地尺寸，按照1：10⁵比例缩小得出实验体的尺寸，根据实际盆地沉积地层厚度和形态铺设实验砂体，其中发生超压作用的地层用细粒的干燥石英砂(粒径40目)模拟，其他常压地层用粗粒的干燥石英砂(粒径20目或更大)模拟；

第二步，先设定气压表的最大实验气压，关闭气体分隔器上橡胶管的阀门，关闭总输气管的阀门，打开气泵，此后打开总输气管的阀门，逐渐打开橡胶管的阀门，调节速度不可过快，在调节过程中通过气体流速表监测气体分隔器内各个格子的流速，直至达到实验所需为止，此时超压地层由脆性特征转变为塑性特征，实验开始；

第三步，实验过程中可从模型的各个侧面观察和记录；实验结束后，保持橡胶管的阀门不动，先关闭总输气管的阀门，待气体停止流动后，再关闭橡胶管的阀门，此时超压层不再具有塑性，可对实验砂体喷水定型后切片观察盆地模型内部结构。