[发明专利]模拟碳酸盐岩颗粒滩沉积特征的水槽实验装置

说明书

本发明涉及一种模拟碳酸盐岩颗粒滩沉积特征的水槽实验装置，包括水槽、环形板、水槽驱动装置、环形板驱动装置、支撑组件和防水柔性衬垫。水槽驱动装置包含驱动电机。环形板与该水槽的截面相匹配，该环形板悬置于该水槽内且与底板具有间距。驱动电机工作带动水槽和环形板同时但反向转动。该支撑组件设于水槽内，其上覆盖该防水柔性衬垫，借助支撑组件使该防水柔性衬垫表面呈现凹凸起伏的延伸形态。该水槽实验装置用于对控制碳酸盐岩颗粒滩发育的关键因素进行模拟，利用环形水槽可模拟潮汐双向水流，利用支撑组件和防水柔性衬垫模拟碳酸盐岩沉积时不同的台地背景和微古地貌。本发明可针对性地用于碳酸盐岩颗粒滩沉积过程的模拟和研究。

技术领域

本发明涉及一种模拟碳酸盐岩颗粒滩沉积特征的水槽实验装置。

背景技术

海相碳酸盐岩储层是我国极具现实意义的油气接替领域，而全球大中型海相碳酸盐岩油气田的将近1/4为颗粒滩储层。碳酸盐岩颗粒滩为由生物碎屑、鲕粒、内碎屑和藻粒等颗粒构成，并在高能水流作用下聚集在碳酸盐岩台地或斜坡背景中，且形成隆起形态的碳酸盐岩沉积体。关于碳酸盐岩颗粒滩的形成机制的研究随着勘探的不断深入成为亟待解决的关键问题。海平面升降、台地结构、古地貌形态、水动力条件是影响颗粒滩发育的主要因素。国内学者的研究主要集中于海平面升降、古地貌和台地结构对颗粒滩发育的影响，对于水动力条件的研究相对较为薄弱。

水动力条件控制着颗粒滩的沉积过程而沉积过程制约着颗粒滩的几何形态、连续性和粒度变化趋势，对颗粒滩发育特征的研究建立在对沉积过程理解的基础之上。不同类型的颗粒滩在平面上呈现出规律性的分布特征。不同台地结构具有不同的水动力特征，台地结构影响颗粒滩的发育。勘探实践表明，台地内部微古地貌高地对颗粒滩有利储层的发育具有一定的影响。水动力条件和古地貌形态是控制颗粒滩有利储层展布特征的重要因素。

但是，颗粒滩类型多样，其发育的控制因素复杂。不同类型颗粒滩发育的主控因素仍不明确。水槽实验是模拟沉积体的沉积过程及演化规律的有效手段之一，但由于碳酸盐岩不同于碎屑岩的形成机制，传统的水槽模拟对碳酸盐岩台地的模拟没有好的模拟效果。本发明以碳酸盐岩颗粒滩为研究对象，对传统的水槽实验装置进行针对性的升级改造。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种模拟碳酸盐岩颗粒滩沉积特征的水槽实验装置，用于模拟不同水动力和古地貌背景下碳酸盐岩颗粒滩的沉积过程。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种模拟碳酸盐岩颗粒滩沉积特征的水槽实验装置，包括：

水槽，包括圆环形的底板、固定在该底板靠近外边缘的外壁和固定在该底板靠近内边缘的内壁；

水槽驱动装置，其包括伞形连接座、与该伞形连接座连接的第一驱动轴以及与该驱动轴耦接的驱动电机，其中该第一驱动轴中央设为中空管，该第一驱动轴的下端部设有第一锥形齿，该驱动电机的输出轴设有第二锥形齿，所述第二锥形齿与第一锥形齿相啮合结合；

环形板，其与该水槽的截面相匹配，且宽度小于该水槽的宽度，该环形板悬置于该水槽内且与该水槽的底板相距一间距；

环形板驱动装置，其包括吊杆、悬臂、锁合装置和第二驱动轴，其中该环形板的上表面与该吊杆连接，该吊杆将该环形板吊挂在该悬臂的外端下方，该悬臂的内端连接该锁合装置，该锁合装置中央设有穿孔，该第二驱动轴从上至下依序穿过该穿孔、该第一驱动轴中央的中空管，该第二驱动轴的下端部设有第三锥形齿，所述第三锥形齿与第二锥形齿相啮合结合；驱动电机工作时，带动该水槽和该环形板同时反向转动；

支撑组件，设于该水槽内，该支撑组件上覆盖有防水柔性衬垫，借助该支撑组件使该防水柔性衬垫表面呈现凹凸起伏的延伸状态，该防水柔衬垫为粗糙表面；该支撑组件为可调节的支撑组件或非可调节的支撑组件；