一种石油油气成藏的模拟实验设备以及使用方法与流程

本发明属于油页岩模拟，具体涉及一种石油油气成藏的模拟实验设备以及使用方法。

背景技术：

1、油气藏是地球上存储着石油和天然气的地层结构。油气藏的形成一般需要满足以下条件:有机质丰富的沉积物、含水层和相对稳定的地质构造。油气藏的研究是石油地质学的一个重要领域，对于石油勘探和开发具有重要意义。

2、油气藏的分类主要有以下几种：天然气藏、原油藏、凝析油藏和储层气藏等。其中，天然气藏是指地下存储着天然气的地层，原油藏是指地下存诸着原油的地层，凝析油藏则是指地下存储着凝析油的地层，储层气藏则是指地下储存着天然气的地层，这种气体被吸附在岩石微孔和间隙中，通常为千气。

3、油气藏的勘探开发需要进行地质勘探和地震勘探等技术手段。地质勘探主要是通过地质学的综合研究找出有可能存在油气藏的地质区域，然后通过地震勘探等技术手段来确认油气藏的具体位置和规模油气藏的开发需要进行钻井、采油、储运等工作。钻井是指通过钻孔的方式将井口与油气藏相连，采油则是将油气从地下开采出来，储运则是将采出的油气储存和运输。

4、油页岩位于地底深处，是油气成藏过程中必不可少的一种材质，随着油页岩自身的不断挤压、以及收到重力作用，经过时间的积累，可能会出现油气成藏，而实际上目前对于油页岩的研究、培养员工、教学主要通过3d软件或是教科书，而这些传统的模式具有不透明、不见油气水流体的不足，并且很难根据实际地底情况进行适配教学，而近年来发展的3d软件动画教学，虽具有更加生动，但往往虚拟示意性却仍无法展示三维特征与流体本身，员工、学生对油气藏的形成、位置、如何开采仍不够熟悉，理解不够深刻，很难在短时间内建立起圈闭与油气藏的三维空间概念、难以理解油气运移与成藏机理，为此我们提出一种石油油气成藏的模拟实验设备以及使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石油油气成藏的模拟实验设备以及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油油气成藏的模拟实验设备，包括油页岩实验模拟仓、工作台，所述油页岩实验模拟仓内设有模拟地质层，还包括：

3、保护外壳，设置于油页岩实验模拟仓的顶部一侧；

4、油页岩输送模拟组件，活动设置于保护外壳的侧壁，且油页岩输送模拟组件可移动至油页岩实验模拟仓的正上方；

5、油页岩筛分回收组件，设置于保护外壳内部；

6、油页岩储藏组件，设置于保护外壳内，且所述油页岩筛分回收组件与油页岩储藏组件相连接，所述油页岩筛分回收组件与油页岩输送模拟组件相连接；

7、油页岩实验模拟仓的顶部为敞开设计，油页岩实验模拟仓的四周侧壁均为透明材质。

8、优选的，所述油页岩输送模拟组件包括支撑框架，所述支撑框架的中部放置有多个支撑挡板，所述支撑挡板的顶端均设有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的底部均设有液压内杆，且所述液压内杆穿过支撑挡板与油页岩输送座相连接，所述油页岩输送座的顶部设有梯形出料口，所述油页岩输送座的两侧对称设有第一连通口。

9、优选的，所述支撑框架靠近保护外壳的一侧设有支撑后板，所述支撑框架的两侧对称设有加强筋，所述保护外壳的表面设有y轴移动件，所述y轴移动件的表面活动连接有x轴移动件，且所述x轴移动件与支撑后板相连接。

10、优选的，所述油页岩实验模拟仓放置于工作台的顶部，所述模拟地质层从高到底依次包括土壤表层、砂石带层、油页岩层、地下水层、天然气层、石油层、气藏层、基底层；

11、且所述模拟地质层的层数与油页岩输送模拟组件的个数一一对应。

12、优选的，所述油页岩筛分回收组件包括多个混料筛分回收筒，每个混料筛分回收筒的两端均通过回收筒加强圈增加稳定连接，多个混料筛分回收筒的两侧对称设有限定挡板，其中一个混料筛分回收筒的端部设有电机托板，所述电机托板的顶部设有转动电机，所述转动电机的顶部设有混料进入盘，所述混料进入盘的顶壁开设有混料入口。

13、优选的，所述混料筛分回收筒的外壁均为滤网材质，且滤网孔洞直径从左到右依次递加；

14、每个混料筛分回收筒的底壁均开设有回收筒回收口，多个混料筛分回收筒内部均设有转动内长轴，且所述转动内长轴与转动电机的输出轴相连接，二者为同一个圆心设置，所述转动内长轴的外壁通过限定连接板连接有至少一个筛分弧形板，且所述筛分弧形板与混料筛分回收筒为同一个圆心设置。

15、优选的，所述油页岩储藏组件包括油页岩储藏箱，所述油页岩储藏箱与油页岩筛分回收组件之间设有倾斜输送道，且所述倾斜输送道与油页岩储藏箱相通，所述倾斜输送道的顶部设有柔性密封套，且所述柔性密封套与回收筒回收口相连接。

16、优选的，所述油页岩储藏箱的顶部设有小型气泵，且所述小型气泵通过空心管与油页岩储藏箱相连接，所述油页岩储藏箱的侧壁底部设有第二连通口。

17、优选的，所述送料组件包括混料连接管，所述混料连接管的顶部一侧设有混料矩形入口，所述混料连接管的端部设有混料驱动电机，所述混料连接管的顶部一侧设有混料螺旋管，所述混料螺旋管的端部底壁设有混料管出口，且所述混料管出口与混料入口配合使用。

18、一种石油油气成藏的模拟实验设备的使用方法，包括，模拟实验开始：

19、调节物料输送位置：

20、运转y轴移动件、x轴移动件，使得x轴移动件、y轴移动件带动油页岩输送模拟组件移动，使得油页岩输送模拟组件移动至油页岩实验模拟仓的正上方；

21、判断原料的输送顺序：

22、根据设定需求，使得含有基底层的梯形出料口下移，使得梯形出料口喷出原料为基底层，运转液压伸缩杆，使得液压伸缩杆带动液压内杆、油页岩输送座向底部移动，使得梯形出料口运转并将原料输送至油页岩实验模拟仓内部，并通过液压伸缩杆的移动，使得支撑后板与油页岩实验模拟仓底壁之间距离小于十公分，减少了物料飞溅、形成不够稳定的情况；

23、判断原料的输送高度：

24、运转小型气泵，使得油页岩储藏箱内部的原料通过第二连通口、空心软管、第一连通口输送至油页岩输送座内部，并最终通过梯形出料口喷出至油页岩实验模拟仓内部，并且梯形出料口在喷出时，油页岩输送模拟组件可通过x轴移动件进行x轴横向移动，从而形成基底层；

25、模拟地质层形成：

26、接着与基底层形成同理，依次形成气藏层、石油层、天然气层、地下水层、油页岩层、砂石带层、土壤表层，并且每一层的厚度、高度大小均可通过使用人员手动调节控制，从而达到实际地底高低不平的自然状态，从而得到模拟地质层；

27、输送模拟地质层的混合原料；

28、将模拟地质层的混合原料放入混料矩形入口中，运转混料驱动电机，混合原料通过混料连接管、混料螺旋管并最终通过混料管出口输出至混料入口内；

29、筛分并回收模拟地质层的混合原料：

30、混料筛分回收筒的外壁均为滤网材质，且滤网孔洞直径从左到右依次递加，并运转转动电机，转动电机随即带动限定挡板、筛分弧形板转动，从而将模拟地质层的混合原料根据孔洞直径流动至不同的回收筒回收口内，回收筒回收口的底部由柔性密封套、倾斜输送道连接，筛分后的基底层、气藏层、石油层、天然气层、地下水层、油页岩层、砂石带层、土壤表层的原料随即位于油页岩储藏箱内；

31、此时，即完成原料回收，并且可重新进行模拟实验。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、油页岩实验模拟仓为中空长方体结构，油页岩实验模拟仓的顶部为敞开设计，油页岩实验模拟仓的四周侧壁均为透明材质，便于观察和学习，随着油页岩输送模拟组件的不断运转，可在油页岩实验模拟仓内形成模拟地质层，并且由于油页岩实验模拟仓为透明材质，可非常便捷的观察模拟地质层各个截层的形状、位置，从而更好的了解地质地貌，便于对油气成藏的学习、开采，并提高油气成藏的认知和相关专业知识。

34、油页岩输送模拟组件与油页岩储藏组件的配合使用，使得实验用材料，例如油页岩等均可重复多次使用，并且不会对原料造成浪费，极大的节省了经济成本，同时又可根据现有已经开采的油气藏地质层进行模拟，使得油气成藏模拟实验可复制出相似表层结构，便于对其进行仿真学习。

35、同时，由于油页岩输送模拟组件将模拟地质层形成，成型后的模拟地质层也可进行开采教学，通过不断的对油页岩实验模拟仓、模拟地质层的勘测、开采，从而获得油页岩、水源、石油藏的真实数据，即而可以实现对真实地质油气藏的开采、油气回收、转运，此过程不仅可以提高员工、学员参与感，相比于教科书、剖面图、文字描述更加深刻，实验人员也可更好的进行实验传递和教学，并记录实验数据。

36、油气成藏的地质层收到板块碰撞等因素，所以地质层并不平坦，这一复杂问题可通过油页岩输送模拟组件有效解决，油页岩输送座、梯形出料口可通过液压伸缩杆进行上下高度调节，而油页岩输送模拟组件可通过x轴移动件横向调节，这就使得梯形出料口在输出原料时，可以一比一还原油气成藏的地质层，使得地质层的厚度、形状可根据设定需求还原和行程，对模拟实验进展较为拟真化、较为便捷。

37、油页岩储藏组件即起到了将油页岩筛分回收组件筛分过滤后的原料放置储藏，同时又是油页岩输送模拟组件输出原料时的仓库，实用性较高，使得实验设备形成一个循环，通过油页岩输送模拟组件输出的原料可通过送料组件移动至油页岩筛分回收组件内，油页岩筛分回收组件将混合原料筛分过滤成单独原料后进入油页岩储藏组件内，又可重复多次使用，有效的节省了材料，同时又便于对新员工、新学员进行学习，对油气成藏的相关教学起到了促进作用。