1、構(gòu)造變形下的烴類充注物理模擬實驗是探究地質(zhì)構(gòu)造特征、形成和演化機制的重要方法,對油氣田勘探開發(fā)具有重要意義。課題以斷層封閉性和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo),以機械設(shè)計加工及信息控制為手段,在“十一五”使用效果的基礎(chǔ)上,從功能性、實用性方面進一步完善了“十一五”研制的構(gòu)造變形與烴類充注效率模擬相結(jié)合的成套實驗裝置,開發(fā)了自動化水平較高的計算機控制系統(tǒng)。
　　 構(gòu)造變形模擬實驗裝置為機電一體化實驗設(shè)備,論文在課題組前期結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,從變

2、形模擬實驗需求出發(fā),進行了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計和完善。針對電氣控制柜固定,操作不方便,設(shè)計了基于PLC和觸摸屏的便攜式移動操作臺,實現(xiàn)了信息可靠的上傳下達。建立了基于“二級位置保護、雙重扭矩限制、異常故障報警”的多重安全保護機制,完善了單元加載PLC控制軟件,提高了設(shè)備的運行可靠性。同時對通訊可靠性進行了系統(tǒng)優(yōu)化和整合,提升了電氣控制系統(tǒng)的控制效率。根據(jù)構(gòu)造變形裝置運動控制系統(tǒng)分層分布式結(jié)構(gòu)特點,確定了構(gòu)造變形上位總控計算機系統(tǒng)的設(shè)計方案

3、和功能,研發(fā)了基于模塊化的計算機總控系統(tǒng),采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法進行了軟件設(shè)計,通過ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)實現(xiàn)了實驗信息的有效管理,利用FaconServer實現(xiàn)了總控計算機與主控PLC的信息交互。
　　 根據(jù)烴類充注模擬實驗溫度恒定可調(diào)、流體注入過程不問斷,注入速度、壓力及流量穩(wěn)定可控的要求,確定了由抽真空、充注、補液、溫控、模型及油水計量等系統(tǒng)組成烴類充注實驗流程,建立了分層分級的控制架構(gòu)。開發(fā)了恒速恒壓泵控制系統(tǒng),實現(xiàn)了

4、恒壓與恒流模式切換,充注流量范圍為0.01ml/min～25ml/min,壓力控制精度可達0.01MPa。完成了基于PID算法的恒溫箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計,控制精度為士1℃。開發(fā)了交互性好的烴類充注上位機軟件系統(tǒng),實現(xiàn)了充注流程的自動控制和實驗數(shù)據(jù)的存儲與管理。
　　 課題研制的構(gòu)造變形與烴類充注計算機控制系統(tǒng)經(jīng)過近一年的實際運行測試表明,能夠?qū)崿F(xiàn)對單一斷層及復(fù)雜組合斷裂結(jié)構(gòu)的模擬,并完成在水飽和條件下的模型有效烴類充注。實踐證明,