用于模擬巖石結構的模型及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及地質領域，特別涉及一種用于模擬巖石結構的模型及其制作方法。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，常常采用模型來對儲集層巖石的形態進行模擬，進而得到儲集層巖石的各種參數(例如孔隙度)，并基于各種參數對儲集層的沉積過程和巖石顆粒堆積的變化過程、以及儲集層巖石的儲油特征和豐度等特征進行模擬或測量。
[0003]現有技術人員通常將儲集層巖石的結構的形態分為三類，第一類為立方體排列，即各個巖石內的各個顆粒呈立方體排布；第二類為直六面體排列，即各個巖石內的各個顆粒呈平行六面體排列，并且上層的各個顆粒與其相鄰的下層的各個顆粒沿第一方向相錯；第三類為平行六面排列，即各個巖石內的各個顆粒呈平行六面體排列，并且上層的各個顆粒與其相鄰的下層的各個顆粒沿第一方向和第二方向相錯。
[0004]在現有技術中，技術人員往往通過作圖或者通過三維建模來獲得模型，從而對上述三類形態進行展示。
[0005]但是為了更直觀的獲得并觀察上述三種形態的結構，急需一種能夠在上述三類形態轉換的模型。
【發明內容】
[0006]為解決上述的技術問題，本發明實施例提出一種用于模擬地質結構的模型及其制作方法，其可以直觀地通過一個模型上展示出三類儲集層巖石結構的排列形態。
[0007]本發明實施例的技術方案是:
[0008]—種用于模擬地質結構的模型，所述用于模擬地質結構的模型包括:
[0009]m個沿z軸方向排布的球組裝置，每個球組裝置包括沿I軸方向排布的η個球組單元，每個球組裝置中的相鄰的球組單元相互固定，每個球組單元包括沿X軸方向排布的t個球，其中X軸、y軸、Z軸兩兩垂直，m、η和t均為大于或等于3的正整數；
[0010]任一個球組裝置能相對其相鄰的球組裝置沿X軸或y軸方向滑動；
[0011]每個球組裝置包括至少一個貫穿該球組裝置中的任一球組單元的固定棒，所述固定棒沿X軸方向延伸；
[0012]彈性裝置，其設置在任意兩個所述固定棒的同一端之間，從而連接各個所述球組
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[0013]更進一步的，相鄰的球組單元通過膠水粘合。
[0014]更進一步的，所述每個球組裝置包括一個固定棒，各個球組裝置中的固定棒沿z軸方向排布。
[0015]更進一步的，所述每個球組裝置包括至少兩個沿y軸排布的固定棒，各個球組裝置中的對應的固定棒沿z軸方向排布。
[0016]更進一步的，所述彈性裝置包括橡皮筋，所述橡皮筋的一端套設在所述球組裝置中的固定棒的一側，所述橡皮筋的另一端套設在另一個的球組裝置的固定棒的同一側。
[0017]更進一步的，所述彈性裝置包括彈簧，所述彈簧的一端設置在所述球組裝置中的固定棒的一側，所述彈簧的另一端設置在另一個的球組裝置中的同一側。
[0018]更進一步的，所述彈性裝置連接的兩個球組裝置相鄰。
[0019]更進一步的，各個球組裝置的球組單元中的球的半徑相同，所述球組裝置能相對其相鄰的球組裝置沿X軸方向產生一個球的半徑的位移，所述球組裝置能相對其相鄰的球組裝置能沿y軸方向產生一個球的半徑的位移。
[0020]更進一步的，所述用于模擬地質結構的模型可以包括3個沿z軸方向排布的球組裝置，每個球組裝置可以包括沿y軸方向排布的3個球組單元，每個球組單元可以包括沿X軸方向排布的3個球，其中，各個球的半徑相同；
[0021]任一個球組裝置能相對其相鄰的球組裝置能沿X軸方向產生一個球的半徑的位移和沿y軸方向產生一個球的半徑的位移；
[0022]所述每個球組裝置包括第一固定棒和第二固定棒，所述第一固定棒和所述第二固定棒設置在所述球組裝置的端部，各個球組裝置中的第一固定棒沿Z軸方向排布，各個球組裝置中的第二固定棒沿Z軸方向排布；
[0023]所述彈性裝置包括橡皮筋，所述橡皮筋設置在所述第一固定棒和所述第二固定棒的同一側。
[0024]更進一步的，所述固定棒沿球組單元的軸線方向貫穿。
[0025]更進一步的，所述球為空心結構。
[0026]—種制作用于模擬地質結構的模型的方法，它包括以下步驟:
[0027]將t個球沿第一方向固定連接形成若干個球組單元；
[0028]將η個球組單元沿第二方向固定連接形成若干個球組裝置，其中所述第二方向垂直于所述第一方向；
[0029]將固定棒沿第二方向穿設于各個所述球組裝置中的球組單元中；將所述球組裝置沿第三方向排列，其中所述第三方向分別與所述第一方向和所述第二方向垂直；
[0030]將橡皮筋的一端套設在其中一個固定棒上，將橡皮筋的另一端套設在另一個固定棒上，從而連接各個所述球組裝置。
[0031]由上所述，本發明的一種用于模擬巖石結構的模型及其制作方法制作出的一種實物模型，該模型通過球組裝置在不同層面間的滑動，可以直觀地在一個模型上展示出三類儲集層巖石結構的排列形態。
【附圖說明】
[0032]此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中:
[0033]圖1是本發明實施例中呈正立方體排列的的模型；
[0034]圖2是本發明實施例中呈直六面體排列的模型；
[0035]圖3是本發明實施例中呈平行六面體排列的模型；
[0036]圖4是本發明實施例中用于模擬地質結構的模型中的一個球組裝置；
[0037]圖5是本發明實施例中用于模擬地質結構的模型中的一個球組單元。
[0038]以上附圖的附圖標記:1、球；2、球組單元；3、球組裝置；4、彈性裝置；5、固定棒。
【具體實施方式】
[0039]參照附圖，通過下面的說明，本發明的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本發明的特定實施方式，其表明了其中可以采用本發明的原則的部分實施方式，應了解的是，本發明不限于所描述的實施方式，相反，本發明包括落入所附權利要求的范圍內的全部修改、變型以及等同物。
[0040]圖1到圖5為該模型的結構單元和整體結構的示意圖，在圖4中有m個沿z軸方向排布的球組裝置3 (如圖4所示的結構)。每個球組裝置可以包括沿I軸方向排布的η個球組單元2 (如圖5所示的結構)，每個球組單元2可以包括沿X軸方向排布t個球，其中X軸、I軸、z軸兩兩垂直，m、η和t均為大于或等于3的正整數。在本實施方式中，m、η和t均為3個，當然的，在其它實施方式中，m、η和t也可以為其它數值。
[0041]球組裝置3中相鄰的球組單元2間可以設置有沿X軸方向延伸的固定棒5，固定棒5中的任一端伸出球的表面，從而用于安裝彈性裝置4。彈性裝置4可以保證該模型的球組裝置3能相對其相鄰的球組裝置3沿X軸或y軸方向滑動進行變形，同時可以維持變形后形態的穩定。模型中任一個球組裝置4可以相對其相鄰的球組裝置沿X軸或y軸方向滑動，從而在一個模型上可以展示出三類儲集層巖石結構的排列形態。
[0042]在一個具體實施例中，如圖5所示的球組單元2中的球I，其可以通過膠水粘合在一起。例如，在球I的表面任意一點用鉛筆畫出2條約I厘米長相互垂直的直線，用美工刀將垂直交叉的直線割開，并在割口處用剪刀剪去少許球殼，然后在割口涂上強力膠后將多個球I沿X軸方向進行粘合。在本實施例中球I沿X軸方向粘合，但此不限于就沿這一種方向進行排列粘合，只要將多個球粘合在一條直線上，都符合本發明的權利要求。
[0043]由上所述，本實施例公開的一種用于模擬巖石結構的模型，該模型通過固定棒5將球組裝置3固定連接為一個層面，層面之間通過彈性裝置4固定成立方體結構，然后通過球組裝置3在不同層面間的滑動，可以直觀地在一個模型上展示出如圖1、2、3所示三類儲集層巖石結構的排列形態。
[0044]如圖4所示，每個球組裝置3可以包括兩個固定棒5。各個球組裝置3中的固定棒5沿z軸方向排布，固定棒5可以設置在每層的球組裝置3中的相同位置上，也可以設置在不同的位置。當然的在其它實施例中固定棒的數量也不限于兩個，可以為其它數值。
[0045]在另一個優選的實施例中，每個球組裝置3可以包括一個固定棒5，各個球組裝置3中的固定棒5沿z軸方向排布，固定棒5可以設置在每層的球組裝置3中的同一個位置上，也可以設置在不同的位置。
[0046]在一個優選的實施例中，如圖2所示的彈性裝置4可以包括橡皮筋，橡皮筋的一端可以套設在球組裝置3中的固定棒5的一側，橡皮筋的另一端可以套設在另一個的球組裝置3的固定棒5的同一側。其中橡皮筋的數量可以根據模型中固定棒5的數量以及對模型穩定性的程度的要求來確定，但橡皮筋的數量要滿足模型的正常使用以及維持變形后模型的穩定性。橡皮筋的纏繞方式可以在兩個相鄰的固定棒5的同一端，也可以在不相鄰的固定棒5之間。
[0047]在另一個優選的實施例中，彈性裝置4包括彈簧，彈簧的一端可以套設在球組裝置3中的固定棒5的一側，彈簧的另一端套設在另一個的球組裝置3的固定棒5的同一側，彈簧的纏繞方式可以為在兩個相鄰的固定棒5的同一端。
[0048]在一個具體實施例中，各個球組裝置3的球組單元2中的球I的半徑可以相同，球組裝置3可以相對其相鄰的球組裝置3沿X軸方向產生一個球的半徑的位移，球組裝置3可以相對其相鄰的球組裝置沿y軸方向產生一個球的半徑的位移。在變形過程中，當模型處于第一種排列時，可以將球組裝置3順勢向X軸方向滑出球I半徑的距離，使上一層面的球I垂直方向上位于下一層面的兩個球I之間，變形為直六面體排列(如圖2所示);再將球組裝置3順勢向y軸方向滑出，使上一層面的球I垂直方向上位于下一層面的四個球I之間，變形為平行六面體排列(如圖3所示)，從而在一個模型上可以展示出三類儲集層巖石結構的排列形態。
[0049]在一個具體的實施例中，模擬巖石結構的模型包括3個沿z軸方向排布的球組裝置3 ;每個球組裝置3可以包括沿y軸方向排布的3個球組單元2，每個球組單元2可以包括沿X軸方向排布的3個球I。其中，各個球I的半徑可以相同；每個球組裝置3可以包括第一固定棒5和第二固定棒5，其設置在所述球組裝置的端部。各個球