CN116189528A - 石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，底座底部中心开设有中心孔，底座底部四角对称安装有四个垫块，且底座顶部两侧对称安装有两个支撑架，两个支撑架顶部中心安装有两个轴承座，且两个轴承座中心活动贯穿有第一空心轴和第二空心轴，第一空心轴和第二空心轴与两个轴承座转动连接，第二空心轴底部一侧安装有角度调节机构，本发明配备紫外灯，利用原油在紫外灯照射下发荧光的特性，有助于强化示踪原油运移，提升石油运聚过程物理模拟可视化效果，配合观察窗的设置，提升了模拟演示的效果；通过角度调节机构的设置，实现了模拟系统的角度自动调整，便于模拟在不同倾角下的实验，提升了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及油气运聚技术领域，特别涉及石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统。
背景技术
油气运聚是油气从烃源岩到圈闭的全过程，人们早就注意到油气运移在各种通道中的发生是一个极不均一的过程，在静水条件下横向上连续的宏观均质储集岩内油气在其上覆盖层之下的运移沿优势路径发生，在输导层的截面上运移路径所占的面积大约只占1％～10％，在油气盆地范围内二次运移形成的路径直径最大为1～2m，因而由钻穿输导层的井很难确定是否钻遇运移路径，近年来，为了解油气的这种非均匀运移特征，国内外学者进行了一系列的油气运聚物理模拟实验，油相在饱和水孔隙介质中运移的条件和运移路径的宏观物理特征是大多数学者的工作重点，但一般对路径形成后油气运移过程的观察和分析较少；此外，模拟过程中石油普遍选用航空油代替，并加入分子较小的蓝色染色剂，以便示踪油的运移路径。
由于室内光源条件下染色后的航空油显色无法呈现石油运移微观路径，可能导致一些特殊现象，诸如分段运移、前缘跳跃、残留路径等无法有效观测，以往的砂箱物理模拟系统未配备紫外灯，在填石英砂模型中油气运移路径仅能靠油的颜色示踪，部分实验过程中路径清晰度差，难以准确反映油精细运移路径，并且现有的砂箱物理模拟系统的倾角固定，难以在不同倾角下进行实验，实用性较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，用以解决现有的砂箱物理模拟系统采用颜色区分，不直观以及设备角度不可调的问题。
(二)发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，包括底座，底座底部中心开设有中心孔，底座底部四角对称安装有四个垫块，且底座顶部两侧对称安装有两个支撑架，两个支撑架顶部中心安装有两个轴承座，且两个轴承座中心活动贯穿有第一空心轴和第二空心轴，第一空心轴和第二空心轴与两个轴承座转动连接，第二空心轴底部一侧安装有角度调节机构。
作为一种优选的技术方案，两个第一空心轴相对一侧安装有两个连接板，且两个连接板相反一侧均对称安装有两个加强肋板，四个加强肋板分别与两个第一空心轴顶部与底部固定连接，两个连接板相对一侧安装有模拟板。
作为一种优选的技术方案，模拟板一侧安装有外壳，且外壳一侧边缘位置安装有若干固定销，固定销贯穿模拟板一侧，模拟板一侧中心对称安装有四个测点接口，且其中一个测点接口上安装有温压测试器，模拟板内部安装有八个紫外线灯，且八个紫外线灯通过导线与电源电性连接。
作为一种优选的技术方案，固定销一端安装有固定板，且固定板一侧对称开设有四个观察窗。
作为一种优选的技术方案，角度调节机构包括伺服电机、安装块、主动锥齿轮、从动锥齿轮和固定盒，第二空心轴一端固定套接有固定盒，且固定盒底部安装有安装块，安装块一侧与支撑架一侧顶部固定连接，安装块底部中心安装有伺服电机，且伺服电机输出端顶部活动贯穿固定盒底部中心，伺服电机输出端顶部安装有主动锥齿轮，且主动锥齿轮外圆周一侧啮合有从动锥齿轮，从动锥齿轮套接安装在第二空心轴一端。
作为一种优选的技术方案，第二空心轴一端固定连接有输送管，且输送管一端安装有注入泵与流量控制器。
作为一种优选的技术方案，两个轴承座内圆周套接有两个轴套，且两个轴套内圆周分别与第一空心轴和第二空心轴外圆周套接固定。
(三)有益效果
本发明提供的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其优点在于：
1)本发明配备紫外灯，利用原油在紫外灯照射下发荧光的特性，有助于强化示踪原油运移，提升石油运聚过程物理模拟可视化效果，配合观察窗的设置，提升了模拟演示的效果；
2)本发明通过角度调节机构的设置，实现了模拟系统的角度自动调整，便于模拟在不同倾角下的实验，提升了设备的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明的整体结构立体图；
图2为本发明的整体结构正视图；
图3为本发明的整体结构背面示意图；
图中：1、底座；2、测点接口；3、支撑架；4、注入泵与流量控制器；5、输送管；6、角度调节机构；7、温压测试器；8、外壳；9、固定销；10、固定板；11、模拟板；12、第一空心轴；13、轴承座；14、中心孔；15、垫块；16、连接板；17、加强肋板；18、轴套；19、观察窗；20、紫外线灯；21、第二空心轴；601、伺服电机；602、安装块；603、主动锥齿轮；604、从动锥齿轮；605、固定盒。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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作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。
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，包括底座1，底座1底部中心开设有中心孔14，底座1底部四角对称安装有四个垫块15，且底座1顶部两侧对称安装有两个支撑架3，两个支撑架3顶部中心安装有两个轴承座13，且两个轴承座13中心活动贯穿有第一空心轴12和第二空心轴21，第一空心轴12和第二空心轴21与两个轴承座13转动连接，第二空心轴21底部一侧安装有角度调节机构6，角度调节机构6包括伺服电机601、安装块602、主动锥齿轮603、从动锥齿轮604和固定盒605，第二空心轴21一端固定套接有固定盒605，且固定盒605底部安装有安装块602，安装块602一侧与支撑架3一侧顶部固定连接，安装块602底部中心安装有伺服电机601，且伺服电机601输出端顶部活动贯穿固定盒605底部中心，伺服电机601输出端顶部安装有主动锥齿轮603，且主动锥齿轮603外圆周一侧啮合有从动锥齿轮604，从动锥齿轮604套接安装在第二空心轴21一端，第二空心轴21一端固定连接有输送管5，且输送管5一端安装有注入泵与流量控制器4，有利于通过角度调节机构6实现设备的角度调节，两个轴承座13内圆周套接有两个轴套18，且两个轴套18内圆周分别与第一空心轴12和第二空心轴21外圆周套接固定，两个第一空心轴12相对一侧安装有两个连接板16，且两个连接板16相反一侧均对称安装有两个加强肋板17，四个加强肋板17分别与两个第一空心轴12顶部与底部固定连接，两个连接板16相对一侧安装有模拟板11，有利于通过加强肋板17增强连接板16的结构强度，模拟板11一侧安装有外壳8，且外壳8一侧边缘位置安装有若干固定销9，固定销9贯穿模拟板11一侧，模拟板11一侧中心对称安装有四个测点接口2，且其中一个测点接口2上安装有温压测试器7，模拟板11内部安装有八个紫外线灯20，且八个紫外线灯20通过导线与电源电性连接，有利于通过紫外线灯20来实现荧光照射，固定销9一端安装有固定板10，且固定板10一侧对称开设有四个观察窗19。
工作原理：本发明在使用过程中，首先打开注入泵与流量控制器4上的开关，此时注入泵与流量控制器4打开注入泵，注入泵将石油通过管道输入到第二空心轴21中，随后进入到模拟板11中，在模拟板11中进行石油前进路线模拟，此时打开紫外线灯20，紫外线灯20照射石油中的荧光原料，便于更加直观地观察石油的前进路径，同时通过观察窗19进行观察，更加直接，当需要对设备的角度进行调节时，打开角度调节机构6中的伺服电机601，伺服电机601的输出端开始转动，随后带动主动锥齿轮603转动，然后带动从动锥齿轮604转动，继而带动第二空心轴21转动，随后带动连接板16和加强肋板17转动，从而带动模拟板11转动，实现了模拟板11的角度调节，便于根据模拟的需求调节模拟板11的角度，提升了设备的实用性，固定盒605用于对主动锥齿轮603和从动锥齿轮604进行防护，安装块602用于固定伺服电机601和固定盒605，固定销9用于连接固定外壳8、固定板10和模拟板11，温压测试器7用于检测设备内部的温度和压力，轴套18和轴承座13用于第一空心轴12和第二空心轴21的固定安装，中心孔14用于设备的减重，支撑架3用于支撑安装轴承座13，底座1用于固定支撑架3。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)底部中心开设有中心孔(14)，底座(1)底部四角对称安装有四个垫块(15)，且底座(1)顶部两侧对称安装有两个支撑架(3)，两个支撑架(3)顶部中心安装有两个轴承座(13)，且两个轴承座(13)中心活动贯穿有第一空心轴(12)和第二空心轴(21)，第一空心轴(12)和第二空心轴(21)与两个轴承座(13)转动连接，第二空心轴(21)底部一侧安装有角度调节机构(6)。
2.根据权利要求1所述的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其特征在于：两个所述第一空心轴(12)相对一侧安装有两个连接板(16)，且两个连接板(16)相反一侧均对称安装有两个加强肋板(17)，四个加强肋板(17)分别与两个第一空心轴(12)顶部与底部固定连接，两个连接板(16)相对一侧安装有模拟板(11)。
3.根据权利要求2所述的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其特征在于：所述模拟板(11)一侧安装有外壳(8)，且外壳(8)一侧边缘位置安装有若干固定销(9)，固定销(9)贯穿模拟板(11)一侧，模拟板(11)一侧中心对称安装有四个测点接口(2)，且其中一个测点接口(2)上安装有温压测试器(7)，模拟板(11)内部安装有八个紫外线灯(20)，且八个紫外线灯(20)通过导线与电源电性连接。
4.根据权利要求3所述的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其特征在于：所述固定销(9)一端安装有固定板(10)，且固定板(10)一侧对称开设有四个观察窗(19)。
5.根据权利要求1所述的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其特征在于：所述角度调节机构(6)包括伺服电机(601)、安装块(602)、主动锥齿轮(603)、从动锥齿轮(604)和固定盒(605)，第二空心轴(21)一端固定套接有固定盒(605)，且固定盒(605)底部安装有安装块(602)，安装块(602)一侧与支撑架(3)一侧顶部固定连接，安装块(602)底部中心安装有伺服电机(601)，且伺服电机(601)输出端顶部活动贯穿固定盒(605)底部中心，伺服电机(601)输出端顶部安装有主动锥齿轮(603)，且主动锥齿轮(603)外圆周一侧啮合有从动锥齿轮(604)，从动锥齿轮(604)套接安装在第二空心轴(21)一端。
6.根据权利要求5所述的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其特征在于：所述第二空心轴(21)一端固定连接有输送管(5)，且输送管(5)一端安装有注入泵与流量控制器(4)。
7.根据权利要求1所述的石油运聚过程荧光可视化砂箱物理模拟系统，其特征在于：两个所述轴承座(13)内圆周套接有两个轴套(18)，且两个轴套(18)内圆周分别与第一空心轴(12)和第二空心轴(21)外圆周套接固定。
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