CN110634375B - 一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于石油地质技术领域，具体为一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置，其包括：底座、中心转动组件、实验砂箱、动力组件和控制器，所述底座的顶部中央位置固定安装有中心框架，所述底座的顶部左右两侧均固定安装有侧边框架，所述底座的底部四角均固定安装有固定脚杯，所述中心框架的顶部固定安装所述中心转动组件，所述中心转动组件的顶部固定卡接有实验砂箱，两个所述侧边框架的顶部均固定安装所述动力组件，所述中心框架的前侧壁中部固定安装所述控制器，该发明实现了精准的控制，便于有效的观察和模拟真实的地质状况的形成过程的综合效果。
Description
技术领域
本发明涉及石油地质技术领域，具体为一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置。
背景技术
石油是流体，与固体矿产相比，有其独特的生成和聚集规律。石油聚集的地方并不是生成的地方，石油在生成后，必须通过运移才能聚集在有利的圈闭中。石油地质学是矿床学的一个分支，是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科。它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础。综合运用地质、物理、化学及生物等学科的基础知识，来认识油气矿藏的形成及分布规律，明确寻找油气的方向，以便为勘探及开发油气矿藏奠定理论基础；并且在实际工作中，全面地、综合地、辩证地分析各个区域的具体地质特征，揭示和解决一个又一个矛盾，科学地预测区域的含油气远景。
现有矿产资源的保有储量和持续供应能力不足，将严重制约我国国民经济可持续发展，加强矿产资源综合研究势在必行。尽管目前在岩石圈演化、矿产资源形成和分布、矿产资源勘查与评价等相关学科各自方向的研究已达到了一定的水平，然而在多种尺度上，以地球系统科学观为指导，开展地质过程与矿产资源的形成过程、分布规律和勘查评价的综合探索，却仍有诸多悬而未决的科学问题，涉及大量交叉学科的复杂课题，因而成为当今地球科学领域中的“大科学”问题。
现有技术当中的石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置不便于模拟真实的地质状况的形成过程，同时不便于精准的进行控制，其次不利于观察，因此亟需研发一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置，实现精准的控制，便于有效的观察和模拟真实的地质状况的形成过程。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置，其包括：底座、中心转动组件、实验砂箱、动力组件和控制器，所述底座的顶部中央位置固定安装有中心框架，所述底座的顶部左右两侧均固定安装有侧边框架，所述底座的底部四角均固定安装有固定脚杯，所述中心框架的顶部固定安装所述中心转动组件，所述中心转动组件的顶部固定卡接有实验砂箱，两个所述侧边框架的顶部均固定安装所述动力组件，所述中心框架的前侧壁中部固定安装所述控制器。
作为本发明所述的石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置的一种优选方案，其中：所述中心转动组件包括电机、转盘轴承、内齿轮、外齿轮、旋转台和地震模拟震动装置，所述中心框架的内壁顶部一侧通过螺栓固定安装所述电机，所述电机的动力输出端固定安装所述内齿轮，所述中心框架的顶部通过螺栓固定安装所述转盘轴承，所述转盘轴承的顶部固定安装所述外齿轮，所述外齿轮与所述内齿轮相啮合连接，所述外齿轮的顶部固定安装所述旋转台，所述旋转台的顶部通过螺栓固定安装所述地震模拟震动装置，所述电机和所述地震模拟震动装置均与所述控制器电性连接。
作为本发明所述的石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置的一种优选方案，其中：所述实验砂箱包括砂箱主体和活动侧板，所述活动侧板为U形，砂箱主体卡接在所述活动侧板的左右两侧，所述活动侧板由透明板材制成。
作为本发明所述的石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置的一种优选方案，其中：所述动力组件包括固定框架、第一电动缸、第二电动缸和电动伸缩杆，所述固定框架固定安装在所述侧边框架的顶部，所述固定框架的内壁前后方向固定安装两个所述第一电动缸，所述固定框架的顶部固定安装所述第二电动缸，所述第一电动缸和所述第二电动缸的动力输出端均滑动连接所述电动伸缩杆，多个所述电动伸缩杆均与一侧所述砂箱主体通过活动铰链相固定连接，所述第一电动缸和所述第二电动缸均通过导线电性连接所述控制器。
作为本发明所述的石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置的一种优选方案，其中：所述地震模拟震动装置的顶部中央位置开设有凹槽，所述凹槽与所述活动侧板的顶部相契合卡接。
与现有技术相比：将地质层排列在实验砂箱内部，利用电机顶部的内齿轮与外齿轮相配合转动，实现旋转台的旋转，便于调整实验砂箱的位置，然后利用第一电动缸和第二电动缸的配合运转控制砂箱主体的倾斜或者移动，对地质进行一定的挤压作用，便于褶皱和断层的形成，实现精准的控制，同时利用地震模拟震动装置为双台面大位移三轴六自由度地震模拟震动装置形成断层或者震积岩、浊积岩滑塌等真实情况，能大尺度的实现模拟真实地质情况的形成，同时活动侧板为透明层便于有效的观察地质状况的形成过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明旋转齿轮的结构图；
图3为本发明实验砂箱的结构图；
图4为本发明动力组件的结构图。
图中：100底座、110中心框架、120侧边框架、130固定脚杯、200中心转动组件、210电机、220转盘轴承、230内齿轮、240外齿轮、250旋转台、260地震模拟震动装置、300实验砂箱、310砂箱主体、320活动侧板、400动力组件、410固定框架、420第一电动缸、430第二电动缸、440电动伸缩杆、500控制器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置，用于实现精准的控制，便于有效的观察和模拟真实的地质状况的形成过程，请参阅图1，底座100、中心转动组件200、实验砂箱300、动力组件400和控制器500；
请再次参阅图1，底座100具有中心框架110、侧边框架120和固定脚杯130，具体的，底座100的顶部中央位置固定焊接有中心框架110，底座100的顶部左右两侧均固定焊接有侧边框架120，底座100的底部四角均通过螺栓固定安装有固定脚杯130，底座100用于固定安装中心转动组件200、实验砂箱300、动力组件400和控制器500；
请参阅图1和图2,中心转动组件200具有电机210、转盘轴承220、内齿轮230、外齿轮240、旋转台250和地震模拟震动装置260，中心转动组件200安装在底座100上，具体的，中心框架110的内壁顶部一侧通过螺栓固定安装电机210，电机210的动力输出端花键联接内齿轮230，中心框架110的顶部通过螺栓固定安装转盘轴承220，转盘轴承220的顶部通过螺栓固定安装外齿轮240，外齿轮240与内齿轮230相啮合连接，外齿轮240的顶部通过螺栓固定安装旋转台250，所述旋转台(250)的顶部通过螺栓固定安装所述地震模拟震动装置260，地震模拟震动装置260的顶部中央位置开设有凹槽，凹槽与活动侧板320的顶部相契合卡接，电机210为步进电机，中心转动组件200用于固定安装实验砂箱300，所述地震模拟震动装置260为双台面大位移三轴六自由度地震模拟震动装置；
请参阅图1和图3,实验砂箱300具有砂箱主体310和活动侧板320，实验砂箱300安装在中心转动组件200的顶部，具体的，活动侧板320为U形，砂箱主体310卡接在活动侧板320的左右两侧，活动侧板320由透明板材制成；
请参阅图1和图4,动力组件400具有固定框架410、第一电动缸420、第二电动缸430和电动伸缩杆440，动力组件400安装在底座100的顶部两侧，具体的，固定框架410固定焊接在侧边框架120的顶部，固定框架410的内壁前后方向通过螺栓固定安装两个第一电动缸420，固定框架410的顶部通过螺栓固定安装第二电动缸430，第一电动缸420和第二电动缸430的动力输出端均滑动连接电动伸缩杆440，多个电动伸缩杆440均与一侧砂箱主体310通过活动铰链相固定连接，第一电动缸420和第二电动缸430均为伺服电动缸；
请再次参阅图1，控制器500安装在底座100的前侧壁，具体的，中心框架110的前侧壁中部固定安装控制器500，控制器500通过导线电性连接电机210、地震模拟震动装置260、第一电动缸420和第二电动缸430，控制器500为PLC控制器。
在具体的使用过程中，当需要本发明在使用的过程中首先将地质层排列在实验砂箱300内部，利用电机210顶部的内齿轮230与外齿轮240相配合转动，实现旋转台250的旋转，便于调整实验砂箱300的位置，然后利用第一电动缸420和第二电动缸430的配合运转控制砂箱主体310的倾斜或者移动，实现模拟真实地质情况的形成，同时利用地震模拟震动装置260模拟真实的地震情况。
上述的侧边框架120、动力组件400、第一电动缸420、第二电动缸430并不仅限于本实施例记载的具体数量，本技术领域人员在本装置能完成其实验的前提下，可以根据需要增加或减少其数量。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (2)
1.一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置，其特征在于，包括：底座(100)、中心转动组件(200)、实验砂箱(300)、动力组件(400)和控制器(500)，所述底座(100)的顶部中央位置固定安装有中心框架(110)，所述底座(100)的顶部左右两侧均固定安装有侧边框架(120)，所述底座(100)的底部四角均固定安装有固定脚杯(130)，所述中心框架(110)的顶部固定安装所述中心转动组件(200)，所述中心转动组件(200)的顶部固定卡接有实验砂箱(300)，两个所述侧边框架(120)的顶部均固定安装所述动力组件(400)，所述中心框架(110)的前侧壁中部固定安装所述控制器(500)；
所述中心转动组件(200)包括电机(210)、转盘轴承(220)、内齿轮(230)、外齿轮(240)、旋转台(250)和地震模拟震动装置(260)，所述中心框架(110)的内壁顶部一侧通过螺栓固定安装所述电机(210)，所述电机(210)的动力输出端固定安装所述内齿轮(230)，所述中心框架(110)的顶部通过螺栓固定安装所述转盘轴承(220)，所述转盘轴承(220)的顶部固定安装所述外齿轮(240)，所述外齿轮(240)与所述内齿轮(230)相啮合连接，所述外齿轮(240)的顶部固定安装所述旋转台(250)，所述旋转台(250)的顶部通过螺栓固定安装所述地震模拟震动装置(260)，所述电机(210)和所述地震模拟震动装置(260)均与所述控制器(500)电性连接；
所述地震模拟震动装置(260)为双台面大位移三轴六自由度震模拟震动装置；
所述实验砂箱(300)包括砂箱主体(310)和活动侧板(320)，所述活动侧板(320)为U形，砂箱主体(310)卡接在所述活动侧板(320)的左右两侧，所述活动侧板(320)由透明板材制成；
所述动力组件(400)包括固定框架(410)、第一电动缸(420)、第二电动缸(430)和电动伸缩杆(440)，所述固定框架(410)固定安装在所述侧边框架(120)的顶部，所述固定框架(410)的内壁前后方向固定安装两个所述第一电动缸(420)，所述固定框架(410)的顶部固定安装所述第二电动缸(430)，所述第一电动缸(420)和所述第二电动缸(430)的动力输出端均滑动连接所述电动伸缩杆(440)，多个所述电动伸缩杆(440)均与一侧所述砂箱主体(310)通过活动铰链相固定连接，所述第一电动缸(420)和所述第二电动缸(430)均通过导线电性连接所述控制器(500)。
2.根据权利要求1所述的一种石油地质领域模拟真实地质状况形成过程的实验装置，其特征在于，所述地震模拟震动装置(260)的顶部中央位置开设有凹槽，所述凹槽与所述活动侧板(320)的顶部相契合卡接。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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