[发明专利]一种模拟断层启闭的装置及其模拟方法

说明书

本发明涉及的是一种模拟断层启闭的装置及其模拟方法，其中模拟断层启闭的装置包括第一玻璃板、第二玻璃板，第一玻璃板、第二玻璃板之间通过铺设不同粒径的颗粒材料形成上泥岩层、下泥岩层、断层、储层和输导层，橡胶密封条沿第一玻璃板、第二玻璃板四周把上泥岩层、下泥岩层、断层、储层和输导层封闭在内；储层两端分别设置排液口，断层穿过上泥岩层、储层，进入到下泥岩层中，断层的下端与输导层上端相接，输导层分成两侧翼状在下泥岩层中向下延伸，直至两侧的橡胶密封条，形成两个端面，一个端面设置进液口，另一个端面设置排液口；断层中设置断层阀。本发明通过在二维可视化模型中设计断层阀，可以在实验过程中改变断层的启闭性。

技术领域

本发明涉及的是油气勘探领域使用的实验装置，具体涉及一种模拟断层启闭的装置及其模拟方法。

背景技术

在断层发育的盆地中, 断层封闭性对油气运移、聚集与分布起着关键作用。断层对油气运移的作用具有双重性；断层活动时，它是开启的，是油气二次运移的优势通道；断层静止时，它是封闭的，是阻挡油气二次运移的遮挡物。在断层静止期，油气在断层下方进行聚集，断层下方油气压力的增高或者是地应力的变化引起断层开，在断层下方聚集的油气沿着断层进行调整，压力或地应力释放到一定程度后，断层又重新闭合，开始下一期的能量聚集，因此随着断层活动与静止交替进行，造成油气沿着断层进行幕式运移。目前在同一装置的同一实验过程中，尚未有改变断层启闭性的方法，这极大限制了油气沿着断层进行幕式运移特征和规律的研究，也难以探究沿断层进行幕式二次运移时对油气聚集和分布的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟断层启闭的装置，这种模拟断层启闭的装置用来解决现有技术中在同一装置的同一实验过程中不能改变断层启闭性的问题；本发明的另一个目的是提供这种模拟断层启闭的装置的模拟方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种模拟断层启闭的装置包括第一玻璃板、第二玻璃板，第一玻璃板、第二玻璃板之间通过铺设不同粒径的颗粒材料形成上泥岩层、下泥岩层、断层、储层和输导层，橡胶密封条沿第一玻璃板、第二玻璃板四周把上泥岩层、下泥岩层、断层、储层和输导层封闭在内，夹子将第一玻璃板、第二玻璃板夹紧固定；储层两端分别设置排液口，断层穿过上泥岩层、储层，进入到下泥岩层中，断层的下端与输导层上端相接，输导层分成两侧翼状在下泥岩层中向下延伸，直至两侧的橡胶密封条，形成两个端面，一个端面设置进液口，另一个端面设置排液口；断层中设置断层阀，断层阀包括左遮挡玻璃条、右遮挡玻璃条、过滤网，左遮挡玻璃条、右遮挡玻璃条将过滤网夹在内，矩形导流槽穿过第二玻璃板和过滤网，槽底为第一玻璃板，胶塞插入到矩形导流槽槽底，断层关闭，胶塞插入深度与第二玻璃板厚度相同，断层导通。

上述方案中过滤网为硬质海绵，过滤网被矩形导流槽分隔成上过滤网、下过滤网。

上述方案中第一玻璃板、第二玻璃板均为10mm钢化玻璃。

上述方案中泥岩层填充的颗粒材料为60目玻璃微珠，断层填充的颗粒材料为20目玻璃微珠，储层填充的颗粒材料为30目玻璃微珠，输导层填充的颗粒材料为40目玻璃微珠。

上述模拟断层启闭的装置的模拟方法：

一、将胶塞插入深度与第二玻璃板厚度相同，使所述模拟断层启闭的装置抽真空饱和水；

二、将胶塞进一步塞入到矩形导流槽槽底，封闭断层；

三、开启输导层的排液口和储层的两个排液口；

四、通过进液口注入煤油，同时挤压所述模拟断层启闭的装置中的水从输导层的排液口排出；

五、注入的煤油持续在断层下方的输导层聚集；

六、轻拔胶塞，开启断层，断层下方聚集的油经过断层调整到储层；

七、依据需要对断层的开启和封闭状态进行多次调整。