CN206290248U - 一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，在模型几何中心内从上到下贯穿有相似比的模拟井筒,井筒的外壁上粘贴有环形应变片和位移片,应变片和位移片通过导线与应变数据采集系统连接,能够进行模拟煤层开挖条件下的变化对井壁结构稳定性的影响相似试验,在室内试验中演示实际工程问题,并定性获得参数,建立起采动变化与井壁变形的关系,进一步深化对立井井壁破坏机理的认识。该实用模拟采动影响下油气井变化的装置，本模型试验装置能完整准确的反映出煤层开挖采动影响条件下井筒围岩的应力、应变和位移规律,能够为井筒的设计和施工决策提供科学依据,也能为矿井建设中的地质灾害防治提供理论依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井施工技术领域，具体为一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置。
背景技术
在我国内蒙古地区，常有地气田与共生煤矿交叉开采的情况，在煤矿的生产过程中，上覆岩层会重新发生改变，煤层开采引起的岩层内应力重新分布过程中，油气井筒随岩层一起运动，当井壁围岩内应力超过其自身承载极限时，即发生塑性变形甚至失稳。在探讨煤层开采对于采区内油气井稳定的过程中，本实用新型提出了一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置。
发明内容
本实用新型针对现有的技术问题，提供一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，拟解决现有技术存在的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其包括支架、模拟井筒、应变数据采集系统、位移数据采集系统,其特征在于，在所述的支架上设有按照相似比铺设的模拟材料岩土层,所述的模拟材料岩土层内由下而上依次设置煤层底板层、煤层层和煤层顶板层, 在模型几何中心内从上到下贯穿设置有与按照相似比设置的所述模拟井筒, 模拟井筒的外壁上粘贴有环形应变片和位移片，所述的环形应变片与所述的应变数据采集系统连接，所述的位移片与所述的位移数据采集系统连接，以测井筒围岩的应力、应变和位移规律，所述的模拟材料岩土层的上部设置有竖向压力器，所述的模拟材料岩土层的侧壁上设置有水平压力器。进一步，作为优选，所述模拟井筒设置在所述的支架的中心处。进一步，作为优选，所述模拟井筒为圆形结构。进一步，作为优选，所述的水平压力器和竖向压力器与所述的模拟材料岩土层之间均设置有压力板。进一步，作为优选，所述支架为长方体结构。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于采用了上述方案,本实用新型通过室内模拟煤层开挖引起上覆岩层变化对井壁稳定性影响试验以较小的代价来测定采动条件下井壁应变的变化及位移的变化,建立起采动引起上覆岩层变化与井壁变形的关系,进一步深化对立井井壁破坏机理的认识。将应变片粘贴在模拟井筒外壁,用于获取采动条件下井壁应变变化；将位移片粘贴在模拟井筒外壁,用于获取采动条件下井壁位移变化。通过室内试验模拟煤层开挖引起上覆岩层变化对井壁稳定性影响,精确获取井壁应变参数和位移参数,建立上覆岩层的变化与井壁变形的关系,适用于科研究和科研数据采集,对实际工程问题提供支持，其结构简单,操作方便,模拟效果好,在本技术领域内具有广泛的实用性。
附图说明
图1为本实用新型装置俯视图；图2为本实用新型装置结构示意图；图中：1支架，2水平压力器，3压力板，4竖向压力器，5环形应变片，6位移片，7应变数据采集系统，8位移数据采集系统，9模拟井筒，10煤层层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其包括支架1、模拟井筒9、应变数据采集系统7、位移数据采集系统8,其特征在于，在所述的支架上设有按照相似比铺设的模拟材料岩土层,所述的模拟材料岩土层内由下而上依次设置煤层底板层、煤层层10和煤层顶板层, 在模型几何中心内从上到下贯穿设置有与按照相似比设置的所述模拟井筒9, 模拟井筒的外壁上粘贴有环形应变片5和位移片6，所述的环形应变片5与所述的应变数据采集系统7连接，所述的位移片6与所述的位移数据采集系统8连接，以测井筒围岩的应力、应变和位移规律，所述的模拟材料岩土层的上部设置有竖向压力器，所述的模拟材料岩土层的侧壁上设置有水平压力器。在本实施例中，所述模拟井筒9设置在所述的支架1的中心处。所述模拟井筒9为圆形结构。所述的水平压力器和竖向压力器与所述的模拟材料岩土层之间均设置有压力板3。所述支架为长方体结构.本实用新型的工作原理如下：根据研究内容在支架1内按照相似比铺设模拟材料岩土层，在模型几何中心内从上到下贯穿有相似比的模拟井筒9，井筒的外壁上粘贴有环形应变片5和位移片6，环形应变片5和位移片6通过导线连接在应变数据采集系统7和位移数据采集系统8上，竖向压力器4和水平压力器2通过压力板3加压在岩土两侧和上方。由于采用了上述方案,本实用新型通过室内模拟煤层开挖引起上覆岩层变化对井壁稳定性影响试验以较小的代价来测定采动条件下井壁应变的变化及位移的变化,建立起采动引起上覆岩层变化与井壁变形的关系,进一步深化对立井井壁破坏机理的认识。将应变片粘贴在模拟井筒外壁,用于获取采动条件下井壁应变变化；将位移片粘贴在模拟井筒外壁,用于获取采动条件下井壁位移变化。通过室内试验模拟煤层开挖引起上覆岩层变化对井壁稳定性影响,精确获取井壁应变参数和位移参数,建立上覆岩层的变化与井壁变形的关系,适用于科学研究和科研数据采集,对实际工程问题提供支持，其结构简单,操作方便,模拟效果好,在本技术领域内具有广泛的实用性。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其包括支架（1）、模拟井筒（9）、应变数据采集系统（7）、位移数据采集系统（8）,其特征在于，在所述的支架上设有按照相似比铺设的模拟材料岩土层,所述的模拟材料岩土层内由下而上依次设置煤层底板层、煤层层和煤层顶板层, 在模型几何中心内从上到下贯穿设置有按照相似比设置的所述模拟井筒（9）,模拟井筒的外壁上粘贴有环形应变片（5）和位移片（6），所述的环形应变片（5）与所述的应变数据采集系统（7）通过导线连接，所述的位移片（6）与所述的位移数据采集系统（8）通过导线连接，以测井筒围岩的应力、应变和位移规律，所述的模拟材料岩土层的上部设置有竖向压力器，所述的模拟材料岩土层的侧壁上设置有水平压力器。
2.根据权利要求1所述的一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其特征在于：所述模拟井筒（9）设置在所述的支架（1）的中心处。
3.根据权利要求1所述的一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其特征在于：所述模拟井筒（9）为圆形结构。
4.根据权利要求1所述的一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其特征在于：所述的水平压力器和竖向压力器与所述的模拟材料岩土层之间均设置有压力板（3）。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种实用模拟采动影响下油气井变化的装置，其特征在于：所述支架为长方体结构。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108508184A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-07 | 山东科技大学 | 一种复杂条件煤层开采地表沉陷相似模拟试验装置及方法 |
| CN112727406A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-04-30 | 安徽理工大学 | 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 |
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| CN108508184B (zh) * | 2018-04-09 | 2023-08-18 | 山东科技大学 | 一种复杂条件煤层开采地表沉陷相似模拟试验装置及方法 |
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