[发明专利]盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置和实验方法

权利要求书

1.一种盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，包括：

水槽、投石器、反射装置、影像采集处理装置；

水槽顶部具有开口，用于盛装实验液体；水槽在第一方向上设有横向标尺和纵向标尺，水槽在第二方向上设有横向标尺和纵向标尺；

投石器设置于水槽顶部的开口，用于放置实验掉块，将实验掉块沉入实验液体中；所述实验掉块，是在进行掉块沉降特性实验之前就制作完成，所述实验掉块的制作方式包括：根据盐穴储库已完钻井测井资料，确定夹层厚度、各夹层的岩性；根据夹层厚度和各夹层的岩性，确定夹层垮塌掉块的尺寸和密度；根据夹层垮塌掉块的尺寸和密度，运用相似理论确定实验掉块的尺寸和密度；根据实验掉块的尺寸和密度，制作实验掉块；

反射装置设置于水槽外的第一方向上，用于反射实验掉块在第一方向的第一沉降影像资料至影像采集处理装置；

影像采集处理装置设置于水槽外的第二方向上，用于获取实验掉块在第二方向的第二沉降影像资料和反射装置反射的实验掉块在第一方向的第一沉降影像资料，根据第一沉降影像资料和第二沉降影像资料确定实验掉块沉降特性；所述实验掉块沉降特性包括：实验掉块在沉降过程中的运动轨迹、横向位移和速度数值。

2.如权利要求1所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，

投石器包括：能够闭合和开启的第一合页、第二合页；

第一合页和第二合页闭合时，实验掉块水平放置于第一合页和第二合页上；

第一合页和第二合页开启时，实验掉块的迎水面水平沉入实验液体中。

3.如权利要求2所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，

投石器还包括：牵引绳，用于控制第一合页和第二合页的闭合和开启。

4.如权利要求2所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，

第一合页和第二合页通过浸入实验液体将实验掉块的迎水面浸入实验液体。

5.如权利要求4所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，

投石器还包括：支架，用于控制第一合页和第二合页浸入实验液体的深度。

6.如权利要求1所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，

反射装置的反射面朝向水槽，与第一方向成设定夹角。

7.如权利要求1所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置，其特征在于，

影像采集处理装置包括摄像机和计算机；

摄像机，用于获取实验掉块在第二方向的第二沉降影像资料和反射装置反射的实验掉块在第一方向的第一沉降影像资料，将第一沉降影像资料和第二沉降影像资料传输至计算机；

计算机用于根据第一沉降影像资料和第二沉降影像资料，确定实验掉块沉降特性。

8.一种利用权利要求1-7任一所述的盐穴储库夹层掉块沉降特性实验装置的实验方法，其特征在于，包括：

将实验掉块放置于投石器中，沉入实验液体；所述实验掉块，是在进行掉块沉降特性实验之前就制作完成，所述实验掉块的制作方式包括：根据盐穴储库已完钻井测井资料，确定夹层厚度、各夹层的岩性；根据夹层厚度和各夹层的岩性，确定夹层垮塌掉块的尺寸和密度；根据夹层垮塌掉块的尺寸和密度，运用相似理论确定实验掉块的尺寸和密度；根据实验掉块的尺寸和密度，制作实验掉块；

影像采集处理装置获取实验掉块在第二方向的第二沉降影像资料和反射装置反射的实验掉块在第一方向的第一沉降影像资料，根据第一沉降影像资料和第二沉降影像资料确定实验掉块沉降特性；所述实验掉块沉降特性包括：实验掉块在沉降过程中的运动轨迹、横向位移和速度数值；

其中，水槽顶部具有开口，用于盛装实验液体；水槽在第一方向上设有横向标尺和纵向标尺，水槽在第二方向上设有横向标尺和纵向标尺；投石器设置于水槽顶部的开口，用于放置实验掉块，将实验掉块沉入实验液体中；反射装置设置于水槽外的第一方向上，用于反射实验掉块在第一方向的第一沉降影像资料至影像采集处理装置。

9.如权利要求8所述的实验方法，其特征在于，重复执行所述实验方法，其中在每次执行时，将实验掉块以不同的迎水面沉入实验液体。