CN109830163A - 一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置，属于模拟断陷盆地构造研究技术领域，其采用合理的活动挡板、固定挡板、抽拉动力活动挡板、主动力活动板、自由挡板的结构设计、空间分布方式以及各部分间的连接关系，并采用两个圆柱形滚动轴将固定挡板与左、右两个活动挡板相连接，可以任意调整边界条件，并通过定向楔形销锁定圆柱形滚动轴，实现边界复杂的构造模拟；利用圆柱形定向器将主动力活动挡板、左侧抽拉动力活动挡板、右侧抽拉动力活动挡板相互配合以便确定活动边界，采用自由挡板约束拉伸方向，可以实现多种拉伸方向的断陷盆地构造叠加的模拟实验，实现了任意调整边界条件和复杂边界条件下的构造模拟。

Description

一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置

技术领域

本发明涉及模拟断陷盆地构造研究技术领域，尤其涉及一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置。

背景技术

断陷盆地的构造物理模拟是构造地质学中一项必备的研究技术，在含油气盆地构造研究中占有极其重要的地位。从发展趋势来看，由单一构造模拟逐渐向复杂构造模拟转变，由宏观构造格局模拟向细微构造演化模拟过渡。

传统构造模拟研究中，普遍使用与地下岩层力学性质较为相近的松散石英砂作为实验材料。但问题是，以松散石英砂作为实验材料能够很好地实现简单构造及宏观构造格局的形成与演化，但在模拟复杂细微构造，尤其是在模拟叠合盆地中的后期构造时，对早期构造叠加、改造方面的效果不明显。

发明内容

本发明提供一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置，旨在实现任意调整边界条件，实现复杂边界条件下的构造模拟，能够再现微观构造演化且后期构造对早期构造叠加与改造效果显著，构造叠加与构造改造现象明显，可以满足多种拉张方位的断陷盆地构造模拟。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置包括右侧活动挡板、固定挡板、左侧活动挡板、左侧抽拉动力活动挡板、主动力活动挡板、右侧抽拉动力活动挡板、左侧自由挡板、右侧自由挡板、马达、单一橡皮、加厚橡皮、镀锌铁板、圆柱形滚动轴、抽拉动力活动板内壁板、圆柱形定向器、圆柱形滚动轴定向楔形销、自由挡板吸铁石，其中，所述固定挡板与所述镀锌铁板通过所述圆柱形滚动轴连接，所述右侧活动挡板和所述左侧活动挡板通过所述固定楔形销连接所述圆柱形滚动轴，所述左侧抽拉动力活动挡板、所述主动力活动挡板、所述右侧抽拉动力活动挡板三者之间通过圆柱形定向器连接，所述右侧抽拉动力活动挡板与所述右侧活动挡板之间采用平口卡槽连接，所述左侧抽拉动力活动挡板与所述左侧活动挡板之间采用卡槽不固定无缝隙接触，所述左侧自由挡板与所述右侧自由挡板采用吸铁石与所述镀锌铁板之间连接，所述单一橡皮、所述加厚橡皮与各类挡板之间的连接方式为压条式连接，所述单一橡皮与所述加厚橡皮通过双接连缝合。

可选的，所述圆柱形滚动轴固定在所述固定挡板上，且所述圆柱形滚动轴的下部突出滚动轴的部分卡入所述镀锌铁板的圆形凹槽内，所述右侧活动挡板和所述左侧活动挡板采用固定楔形销卡入所述圆柱形滚动轴的楔形切槽内。

可选的，所述抽拉动力活动板内壁板通过圆柱形定向器与主动力活动挡板的一侧连接，主动力活动挡板的另一侧通过圆柱形定向器与右侧抽拉动力活动挡板相连接。

可选的，所述右侧抽拉动力活动挡板通过平口卡槽与所述右侧活动挡板相接，所述左侧抽拉动力活动挡板与所述左侧活动挡板之间采用卡槽不固定无缝隙接触。

可选的，所述左侧自由挡板、所述右侧自由挡板通过其底部的吸铁石与镀锌铁板无缝隙相连接。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置采用合理的活动挡板、固定挡板、抽拉动力活动挡板、主动力活动板、自由挡板的结构设计、空间分布方式以及各部分间的连接关系，并采用两个圆柱形滚动轴将固定挡板与左、右两个活动挡板相连接，可以任意调整边界条件，并通过定向楔形销锁定圆柱形滚动轴，实现边界复杂的构造模拟；利用圆柱形定向器将主动力活动挡板、左侧抽拉动力活动挡板、右侧抽拉动力活动挡板相互配合以便确定活动边界，采用自由挡板约束拉伸方向，可以实现多种拉伸方向的断陷盆地构造叠加的模拟实验，实现了任意调整边界条件和复杂边界条件下的构造模拟，能够再现微观构造演化且后期构造对早期构造叠加与改造效果显著，构造叠加与构造改造现象明显，可以满足多种拉张方位的断陷盆地构造模拟。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置的结构平面示意图；

图2为本发明实施例的一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置的整体结构示意图；

图3为本发明实施例的图1中固定挡板上圆柱形滚动轴承主视图与俯视图；

图4为本发明实施例的图1中抽拉动力活动挡板的主视图与侧视图；

图5为本发明实施例的图1中圆柱形定向器的主视图与俯视图；

图6为本发明实施例的图1中自由挡板中的自由挡板吸铁石主视图与侧视图；

图7为采用本发明实施例的实验装置模拟两期非垂直拉伸下的断陷盆地构造叠加的模拟实验结果。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合图1～图7对本发明实施例的一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置进行详细的说明。

参考图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明实施例提供的一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置包括右侧活动挡板(1)、固定挡板(2)、左侧活动挡板(3)、左侧抽拉动力活动挡板(4)、主动力活动挡板(5)、右侧抽拉动力活动挡板(6)、左侧自由挡板(7)、右侧自由挡板(8)、马达(9)、单一橡皮(10)、加厚橡皮(11)、镀锌铁板(12)、圆柱形滚动轴(13)、抽拉动力活动板内壁板(14)、圆柱形定向器(15)、自由挡板吸铁石(16)；其中，固定挡板(2)与镀锌铁板(12)通过圆柱形滚动轴(13)连接，右侧活动挡板(1)和左侧活动挡板(3)通过固定楔形销连接圆柱形滚动轴(13)，左侧抽拉动力活动挡板(4)、主动力活动挡板(5)、右侧抽拉动力活动挡板(6)三者之间通过圆柱形定向器(15)连接，右侧抽拉动力活动挡板(6)与右侧活动挡板(1)之间采用平口卡槽连接，左侧抽拉动力活动挡板(4)与左侧活动挡板(3)之间采用卡槽不固定无缝隙接触，左侧自由挡板(7)与右侧自由挡板(8)利用吸铁石(16)与镀锌铁板连接(12)，单一橡皮(10)、加厚橡皮(11)与各类挡板之间的连接方式是通过压条式连接，单一橡皮(10)与加厚橡皮(11)通过双接连缝合，可以有效防止软泥流出本发明实施例的实验装置。

进一步的，参考图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，固定在固定挡板(2)上的两个圆柱形滚动轴(13)的下部突出滚动轴的部分卡入镀锌铁板(12)的圆形凹槽内，右侧活动挡板(1)和左侧活动挡板(3)通过端部的固定楔形销卡入圆柱形滚动轴(13)的楔形切槽内。

进一步的，抽拉动力活动挡板内壁板(14)通过圆柱形定向器(15)与主动力活动挡板(5)的一侧连接，主动力活动挡板(5)的另一侧通过圆柱形定向器(15)与右侧抽拉动力活动挡板(6)相连接。

进一步的，参考图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，右侧抽拉动力活动挡板(6)通过平口卡槽与右侧活动挡板(1)相接，左侧抽拉动力活动挡板(4)与左侧活动挡板(3)之间采用卡槽不固定无缝隙接触，目的是通过左抽拉动力活动板(4)、右抽拉动力活动板(6)与左侧活动板(3)、右侧活动挡板(1)之间的不固定接触，实行多方位的拉伸模拟。

左侧自由挡板(7)、右侧自由挡板(8)通过其底部的吸铁石(16)与镀锌铁板(12)之间无缝隙相连接。

本发明实施例提供一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置采用合理的活动挡板、固定挡板、抽拉动力活动挡板、主动力活动板、自由挡板的结构设计、空间分布方式以及各部分间的连接关系，并采用两个圆柱形滚动轴将固定挡板与左、右两个活动挡板相连接，可以任意调整边界条件，并通过定向楔形销锁定圆柱形滚动轴，实现边界复杂的构造模拟；利用圆柱形定向器将主动力活动挡板、左侧抽拉动力活动挡板、右侧抽拉动力活动挡板相互配合以便确定活动边界，采用自由挡板约束拉伸方向，可以实现多种拉伸方向的断陷盆地构造叠加的模拟实验，实现了任意调整边界条件和复杂边界条件下的构造模拟，能够再现微观构造演化且后期构造对早期构造叠加与改造效果显著，构造叠加与构造改造现象明显，可以满足多种拉张方位的断陷盆地构造模拟。

参考图7所示，以本发明实施例的实验装置用于模拟两期非垂直拉伸下的断陷盆地构造叠加为例，对本发明实施例的实验装置的效果进行说明。

参考图7所示，固定在固定挡板(2)上的两个圆柱形滚动轴(13)的下部突出滚动轴卡入镀锌铁板(12)的圆形凹槽内，右侧活动挡板(1)和左侧活动挡板(3)通过固定楔形销卡入圆柱形滚动轴(13)的楔形切槽内，左、右侧活动挡板之间展开140°；抽拉动力活动板内壁板(14)通过圆柱形定向器(15)与主动力活动挡板(5)的一侧连接，主动力活动挡板(5)的另一侧通过圆柱形定向器(15)与右侧抽拉动力活动挡板(6)相连接；启动右侧抽拉动力活动挡板(6)的电机，拉动左侧抽拉动力活动挡板(4)、主动力活动挡板(5)和右侧抽拉动力活动挡板(6)一起向SE50°方向拉伸；一期拉伸结束后，将左侧自由挡板(7)、右侧自由挡板(8)分别与左侧活动挡板(3)和左侧抽拉动力活动挡板(4)、右侧活动挡板(1)和右侧抽拉动力活动挡板(6)之间不固定无缝隙接触；拉伸方向转变为SN向，启动主动力活动挡板(5)的电机，解除左侧活动挡板(3)和左侧抽拉动力活动挡板(4)的平口卡槽，解除右侧活动挡板(1)和右侧抽拉动力活动挡板(6)的卡槽，拉动左侧抽拉动力活动挡板(4)、主动力活动挡板(5)和右侧抽拉动力活动挡板(6)一起活动，在出现显著的构造叠加与改造模拟效果后结束实验。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种用于模拟断陷盆地构造叠加的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括右侧活动挡板、固定挡板、左侧活动挡板、左侧抽拉动力活动挡板、主动力活动挡板、右侧抽拉动力活动挡板、左侧自由挡板、右侧自由挡板、马达、单一橡皮、加厚橡皮、镀锌铁板、圆柱形滚动轴、抽拉动力活动板内壁板、圆柱形定向器、圆柱形滚动轴定向楔形销、自由挡板吸铁石，其中，所述固定挡板与所述镀锌铁板通过所述圆柱形滚动轴连接，所述右侧活动挡板和所述左侧活动挡板通过所述固定楔形销连接所述圆柱形滚动轴，所述左侧抽拉动力活动挡板、所述主动力活动挡板、所述右侧抽拉动力活动挡板三者之间通过圆柱形定向器连接，所述右侧抽拉动力活动挡板与所述右侧活动挡板之间采用平口卡槽连接，所述左侧抽拉动力活动挡板与所述左侧活动挡板之间采用卡槽不固定无缝隙接触，所述左侧自由挡板与所述右侧自由挡板采用吸铁石与所述镀锌铁板之间连接，所述单一橡皮、所述加厚橡皮与各类挡板之间的连接方式为压条式连接，所述单一橡皮与所述加厚橡皮通过双接连缝合。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述圆柱形滚动轴固定在所述固定挡板上，且所述圆柱形滚动轴的下部突出滚动轴的部分卡入所述镀锌铁板的圆形凹槽内，所述右侧活动挡板和所述左侧活动挡板采用固定楔形销卡入所述圆柱形滚动轴的楔形切槽内。

3.根据权利要求1或2所述的实验装置，其特征在于，所述抽拉动力活动板内壁板通过圆柱形定向器与主动力活动挡板的一侧连接，主动力活动挡板的另一侧通过圆柱形定向器与右侧抽拉动力活动挡板相连接。

4.根据权利要求1或2所述的实验装置，其特征在于，所述右侧抽拉动力活动挡板通过平口卡槽与所述右侧活动挡板相接，所述左侧抽拉动力活动挡板与所述左侧活动挡板之间采用卡槽不固定无缝隙接触。

5.根据权利要求3或4所述的实验装置，其特征在于，所述左侧自由挡板、所述右侧自由挡板通过其底部的吸铁石与镀锌铁板无缝隙相连接。