[發明專利]模擬碳酸鹽巖顆粒灘沉積特征的水槽實驗裝置

有效

• 申請號: 201810458265.4
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108645765B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 高志前;樊太亮;衛端
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04;G01M10/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明涉及一種模擬碳酸鹽巖顆粒灘沉積特征的水槽實驗裝置，包括水槽、環形板、水槽驅動裝置、環形板驅動裝置、支撐組件和防水柔性襯墊。水槽驅動裝置包含驅動電機。環形板與該水槽的截面相匹配，該環形板懸置于該水槽內且與底板具有間距。驅動電機工作帶動水槽和環形板同時但反向轉動。該支撐組件設于水槽內，其上覆蓋該防水柔性襯墊，借助支撐組件使該防水柔性襯墊表面呈現凹凸起伏的延伸形態。該水槽實驗裝置用于對控制碳酸鹽巖顆粒灘發育的關鍵因素進行模擬，利用環形水槽可模擬潮汐雙向水流，利用支撐組件和防水柔性襯墊模擬碳酸鹽巖沉積時不同的臺地背景和微古地貌。本發明可針對性地用于碳酸鹽巖顆粒灘沉積過程的模擬和研究。

技術領域

本發明涉及一種模擬碳酸鹽巖顆粒灘沉積特征的水槽實驗裝置。

背景技術

海相碳酸鹽巖儲層是我國極具現實意義的油氣接替領域，而全球大中型海相碳酸鹽巖油氣田的將近1/4為顆粒灘儲層。碳酸鹽巖顆粒灘為由生物碎屑、鮞粒、內碎屑和藻粒等顆粒構成，并在高能水流作用下聚集在碳酸鹽巖臺地或斜坡背景中，且形成隆起形態的碳酸鹽巖沉積體。關于碳酸鹽巖顆粒灘的形成機制的研究隨著勘探的不斷深入成為亟待解決的關鍵問題。海平面升降、臺地結構、古地貌形態、水動力條件是影響顆粒灘發育的主要因素。國內學者的研究主要集中于海平面升降、古地貌和臺地結構對顆粒灘發育的影響，對于水動力條件的研究相對較為薄弱。

水動力條件控制著顆粒灘的沉積過程而沉積過程制約著顆粒灘的幾何形態、連續性和粒度變化趨勢，對顆粒灘發育特征的研究建立在對沉積過程理解的基礎之上。不同類型的顆粒灘在平面上呈現出規律性的分布特征。不同臺地結構具有不同的水動力特征，臺地結構影響顆粒灘的發育。勘探實踐表明，臺地內部微古地貌高地對顆粒灘有利儲層的發育具有一定的影響。水動力條件和古地貌形態是控制顆粒灘有利儲層展布特征的重要因素。

但是，顆粒灘類型多樣，其發育的控制因素復雜。不同類型顆粒灘發育的主控因素仍不明確。水槽實驗是模擬沉積體的沉積過程及演化規律的有效手段之一，但由于碳酸鹽巖不同于碎屑巖的形成機制，傳統的水槽模擬對碳酸鹽巖臺地的模擬沒有好的模擬效果。本發明以碳酸鹽巖顆粒灘為研究對象，對傳統的水槽實驗裝置進行針對性的升級改造。

發明內容

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種模擬碳酸鹽巖顆粒灘沉積特征的水槽實驗裝置，用于模擬不同水動力和古地貌背景下碳酸鹽巖顆粒灘的沉積過程。

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種模擬碳酸鹽巖顆粒灘沉積特征的水槽實驗裝置，包括：

水槽，包括圓環形的底板、固定在該底板靠近外邊緣的外壁和固定在該底板靠近內邊緣的內壁；

水槽驅動裝置，其包括傘形連接座、與該傘形連接座連接的第一驅動軸以及與該驅動軸耦接的驅動電機，其中該第一驅動軸中央設為中空管，該第一驅動軸的下端部設有第一錐形齒，該驅動電機的輸出軸設有第二錐形齒，所述第二錐形齒與第一錐形齒相嚙合結合；

環形板，其與該水槽的截面相匹配，且寬度小于該水槽的寬度，該環形板懸置于該水槽內且與該水槽的底板相距一間距；

環形板驅動裝置，其包括吊桿、懸臂、鎖合裝置和第二驅動軸，其中該環形板的上表面與該吊桿連接，該吊桿將該環形板吊掛在該懸臂的外端下方，該懸臂的內端連接該鎖合裝置，該鎖合裝置中央設有穿孔，該第二驅動軸從上至下依序穿過該穿孔、該第一驅動軸中央的中空管，該第二驅動軸的下端部設有第三錐形齒，所述第三錐形齒與第二錐形齒相嚙合結合；驅動電機工作時，帶動該水槽和該環形板同時反向轉動；

支撐組件，設于該水槽內，該支撐組件上覆蓋有防水柔性襯墊，借助該支撐組件使該防水柔性襯墊表面呈現凹凸起伏的延伸狀態，該防水柔襯墊為粗糙表面；該支撐組件為可調節的支撐組件或非可調節的支撐組件；