[發(fā)明專利]一種走向與邊界相交的傾斜地層物理模型及物理模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010035583.7
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN113192372B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志娜;孫倩倩;黃顯星;于福生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;閆加賀

1.一種滑塌構(gòu)造物理模擬用走向與邊界相交的傾斜地層物理模型，該物理模型為模擬地質(zhì)構(gòu)造的砂箱物理模擬模型，其中，該物理模型包括地層模擬層以及走向與邊界相交的模擬傾斜薄弱面；模擬傾斜薄弱面設(shè)置于地層模擬層中；

所述物理模型包括水平地層模擬層以及走向與邊界相交的模擬傾斜薄弱面；模擬傾斜薄弱面設(shè)置于地層模擬層中；

其中，模擬傾斜薄弱面由多個棱柱自下而上連接而成，其中，相鄰的棱柱沿模擬傾斜薄弱面的傾向依次平移一定距離；

其中，所述模擬傾斜薄弱面的材料的內(nèi)摩擦角小于所述地層模擬層的材料的內(nèi)摩擦角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，所述地層模擬層進一步設(shè)有彩色標志層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物理模型，其中，所述地層模擬層設(shè)有多個小層，每個小層均設(shè)有至少一個彩色標志層，所述彩色標志層用以實現(xiàn)地層模擬層中各個小層的標記。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，該物理模型進一步包括模擬基底，模擬基底鋪設(shè)于地層模擬層下部，用以模擬實際地層的基底屬性。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物理模型，其中，模擬基底的材料包括石英砂或/和微玻璃珠。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，

地層模擬層的材料包括石英砂或/和微玻璃珠；

模擬傾斜薄弱面的材料包括石英砂或/和微玻璃珠。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，模擬傾斜薄弱面由多個形狀完全相同的棱柱自下而上連接而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，相鄰的棱柱沿模擬傾斜薄弱面的傾向依次平移相同距離。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，所述棱柱為棱沿豎直方向的直棱柱。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，所述走向與邊界相交為走向與邊界斜交。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理模型，其中，

該物理模型進一步包括砂箱，所述砂箱作為所述物理模型的邊界部，所述砂箱包括立壁和支撐底板，立壁設(shè)置于支撐底板上部，立壁與支撐底板圍成一個上部開口的空間，地層模擬層以及模擬傾斜薄弱面設(shè)置于立壁以及支撐底板圍成的空間中；立壁用以模擬實際地層的邊界屬性。

12.一種設(shè)有走向與邊界相交的傾斜薄弱面的滑塌構(gòu)造的物理模擬方法，該方法包括：

1)構(gòu)建如權(quán)利要求1-11任一項所述的走向與邊界相交的傾斜地層物理模型：

①構(gòu)建設(shè)有走向與邊界相交的傾斜地層的理論實驗模型；所述理論實驗模型包括所述走向與邊界相交的傾斜地層物理模型的尺寸、所述物理模型中地層模擬層的尺寸、所述物理模型中模擬傾斜薄弱面的尺寸及產(chǎn)狀、所述物理模型中地層模擬層的材料以及模擬傾斜薄弱面的材料；

②基于所述理論實驗模型，在砂箱中建立所述的走向與邊界相交的傾斜地層物理模型；

2)基于步驟1)建立的物理模型，撤掉砂箱的一個立壁，地層滑塌產(chǎn)生滑塌構(gòu)造物理模型，實現(xiàn)所述滑塌構(gòu)造的物理模擬。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述砂箱包括立壁和支撐底板，立壁設(shè)置于支撐底板上部，立壁與支撐底板圍成一個上部開口的空間，地層模擬層以及模擬傾斜薄弱面設(shè)置于立壁以及支撐底板圍成的空間中；其中，立壁包括凹槽和提升門，凹槽的開口與提升門相對設(shè)置；步驟2)所述撤掉砂箱的一個立壁為撤掉提升門。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，砂箱進一步包括固定墻，固定墻設(shè)置于提升門兩側(cè)，避免撤掉砂箱的提升門后地層模擬層和模擬傾斜薄弱面的組成材料向凹槽開口的反向逸散。