[發明專利]一種模擬斷層啟閉的裝置及其模擬方法

有效

• 申請號: 202010416071.5
• 申請日: 2020-05-16
• 公開（公告）號: CN111429790B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 閆建釗;薛永安;孫永河;王德英;宋憲強;馬研
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G09B25/06
• 分類號: G09B25/06
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

本發明涉及的是一種模擬斷層啟閉的裝置及其模擬方法，其中模擬斷層啟閉的裝置包括第一玻璃板、第二玻璃板，第一玻璃板、第二玻璃板之間通過鋪設不同粒徑的顆粒材料形成上泥巖層、下泥巖層、斷層、儲層和輸導層，橡膠密封條沿第一玻璃板、第二玻璃板四周把上泥巖層、下泥巖層、斷層、儲層和輸導層封閉在內；儲層兩端分別設置排液口，斷層穿過上泥巖層、儲層，進入到下泥巖層中，斷層的下端與輸導層上端相接，輸導層分成兩側翼狀在下泥巖層中向下延伸，直至兩側的橡膠密封條，形成兩個端面，一個端面設置進液口，另一個端面設置排液口；斷層中設置斷層閥。本發明通過在二維可視化模型中設計斷層閥，可以在實驗過程中改變斷層的啟閉性。

技術領域

本發明涉及的是油氣勘探領域使用的實驗裝置，具體涉及一種模擬斷層啟閉的裝置及其模擬方法。

背景技術

在斷層發育的盆地中, 斷層封閉性對油氣運移、聚集與分布起著關鍵作用。斷層對油氣運移的作用具有雙重性；斷層活動時，它是開啟的，是油氣二次運移的優勢通道；斷層靜止時，它是封閉的，是阻擋油氣二次運移的遮擋物。在斷層靜止期，油氣在斷層下方進行聚集，斷層下方油氣壓力的增高或者是地應力的變化引起斷層開，在斷層下方聚集的油氣沿著斷層進行調整，壓力或地應力釋放到一定程度后，斷層又重新閉合，開始下一期的能量聚集，因此隨著斷層活動與靜止交替進行，造成油氣沿著斷層進行幕式運移。目前在同一裝置的同一實驗過程中，尚未有改變斷層啟閉性的方法，這極大限制了油氣沿著斷層進行幕式運移特征和規律的研究，也難以探究沿斷層進行幕式二次運移時對油氣聚集和分布的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬斷層啟閉的裝置，這種模擬斷層啟閉的裝置用來解決現有技術中在同一裝置的同一實驗過程中不能改變斷層啟閉性的問題；本發明的另一個目的是提供這種模擬斷層啟閉的裝置的模擬方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種模擬斷層啟閉的裝置包括第一玻璃板、第二玻璃板，第一玻璃板、第二玻璃板之間通過鋪設不同粒徑的顆粒材料形成上泥巖層、下泥巖層、斷層、儲層和輸導層，橡膠密封條沿第一玻璃板、第二玻璃板四周把上泥巖層、下泥巖層、斷層、儲層和輸導層封閉在內，夾子將第一玻璃板、第二玻璃板夾緊固定；儲層兩端分別設置排液口，斷層穿過上泥巖層、儲層，進入到下泥巖層中，斷層的下端與輸導層上端相接，輸導層分成兩側翼狀在下泥巖層中向下延伸，直至兩側的橡膠密封條，形成兩個端面，一個端面設置進液口，另一個端面設置排液口；斷層中設置斷層閥，斷層閥包括左遮擋玻璃條、右遮擋玻璃條、過濾網，左遮擋玻璃條、右遮擋玻璃條將過濾網夾在內，矩形導流槽穿過第二玻璃板和過濾網，槽底為第一玻璃板，膠塞插入到矩形導流槽槽底，斷層關閉，膠塞插入深度與第二玻璃板厚度相同，斷層導通。

上述方案中過濾網為硬質海綿，過濾網被矩形導流槽分隔成上過濾網、下過濾網。

上述方案中第一玻璃板、第二玻璃板均為10mm鋼化玻璃。

上述方案中泥巖層填充的顆粒材料為60目玻璃微珠，斷層填充的顆粒材料為20目玻璃微珠，儲層填充的顆粒材料為30目玻璃微珠，輸導層填充的顆粒材料為40目玻璃微珠。

上述模擬斷層啟閉的裝置的模擬方法：

一、將膠塞插入深度與第二玻璃板厚度相同，使所述模擬斷層啟閉的裝置抽真空飽和水；

二、將膠塞進一步塞入到矩形導流槽槽底，封閉斷層；

三、開啟輸導層的排液口和儲層的兩個排液口；

四、通過進液口注入煤油，同時擠壓所述模擬斷層啟閉的裝置中的水從輸導層的排液口排出；

五、注入的煤油持續在斷層下方的輸導層聚集；

六、輕拔膠塞，開啟斷層，斷層下方聚集的油經過斷層調整到儲層；

七、依據需要對斷層的開啟和封閉狀態進行多次調整。