技术摘要：
本申请提供了模拟表生岩溶发育的水槽实验装置，包括：水槽组件，其中盛放有用于模拟三维古地貌的石膏模型；淋滤组件，其用于对该水槽组件中的该石膏模型提供酸液淋滤；固液分离组件，其布置在该水槽组件下方，以对淋滤后穿过该水槽组件的反应物进行固液分离；以及酸液  全部
背景技术：
表生岩溶是指由于地壳上升构造运动或海平面下降，使碳酸盐岩地层长期暴露地 表，大气淡水对其进行淋滤、溶蚀而发生的岩溶，又称“风化壳岩溶”。古地貌的高低决定了 地下水的作用深度、活动范围及强度，继而决定了碳酸盐岩被剥蚀的程度。 研究表明，根据古地貌的高低，碳酸盐岩岩溶古地貌可被分为岩溶高地、岩溶斜坡 和岩溶洼地。在前人的理论研究中，普遍认为岩溶高地和岩溶斜坡最易发生剥蚀，从而形成 溶缝溶洞，从而形成良好的岩溶储层；而岩溶洼地因地势低而水流循环差，遭受剥蚀程度 弱，不易形成岩溶储层。然而，在四川盆地中二叠统茅口组油气勘探开发过程中，经常发现 岩溶缝洞的位置并不主要位于岩溶高地和岩溶斜坡，岩溶洼地区域岩溶缝洞储层也很发 育。 目前，碳酸盐岩溶蚀作用模拟实验研究一般是在封闭体系下进行，选取合适的压 力、温度、流体性质等参数，对岩样与流体的反应情况进行定时定量模拟，从而定量或者半 定量评价深埋条件下碳酸盐岩的溶蚀情况。但是，对于浅层表生岩溶实验的模拟研究还比 较少，相关实验技术不成熟，并且表生岩溶受古地貌的影响较大，微观的溶蚀机理研究很难 有效地预测宏观上岩溶储层的分布规律。 为了解决上述问题，有必要设计一种模拟碳酸盐岩在表生岩溶条件下的装置及实 验方法，从宏观角度模拟古地貌对表生岩溶作用的影响，从而预测表生岩溶碳酸盐岩储层 的分布，进一步指导海相碳酸盐岩油气的勘探与开发。
技术实现要素：
针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种用于模拟表生岩溶发育的水槽实 验装置，其通过使用石膏模型模拟古地貌三维模型，并对其进行循环酸液淋滤，从宏观角度 模拟了古地貌对表生岩溶作用的影响，了解表生岩溶孔缝的发育机理，预测海相碳酸盐岩 优质储层的分布规律提供了帮助。 本发明提供的模拟表生岩溶发育的水槽实验装置包括：水槽组件，其中盛放有用 于模拟三维古地貌的石膏模型；淋滤组件，其用于对该水槽组件中的该石膏模型提供酸液 淋滤；固液分离组件，其布置在该水槽组件下方，以对淋滤后穿过该水槽组件的石膏和酸液 进行分离；以及酸液控制组件，其用于提供循环的酸液并调节用于淋滤的酸液的pH值。通过 该实验装置，能够模拟古地貌对岩层表生岩溶的控制作用，且装置结构简单，操作简便。 在一个实施方式中，水槽组件包括：水槽底板；至少一块有机玻璃板，其设置在该 水槽底板的上表面以与该水槽底板形成上部开口的实验腔体，该实验腔体用于盛放该石膏 模型；以及固定支架，其设置在该水槽底板的下表面以支撑该水槽实验装置。 3 CN 111595760 A 说　明　书 2/6 页 在一个实施方式中，淋滤组件包括：淋滤喷头，其设置在该实验腔体的开口上方并 与该酸液控制组件连接，以对该石膏模型进行酸液淋滤；以及淋滤喷头固定支架，其一端固 定设置在该水槽底板上，另一端固定连接该淋滤喷头以对该淋滤喷头提供支撑。通过该实 施方式，利用酸液淋滤模拟了大气淡水沿岩层表层的淋滤、冲蚀而引发的岩溶。 在一个实施方式中，固液分离组件包括：固液分离件，其设置在该水槽底板的下方 并与固定之间连接；以及酸液承接槽，其设置于该固液分离件下方以用于承接固液分离后 的酸液。通过该实施方式，使淋滤后的酸液能够过滤并回收，节约了成本，同时避免对环境 的污染和对实验者的伤害。 在一个实施方式中，酸液控制组件包括：循环泵；配液箱，其用于调节经过该淋滤 喷头的酸液的pH值；以及pH值监测装置，其用于监测该配液箱中酸液的pH值。通过该实施方 式，实现了回收酸液的循环利用，并且通过监测酸液的pH值，确保了实验结果的准确性。 在一个实施方式中，水槽底板的上表面包括：至少一条凹槽，其用于接合该至少一 块有机玻璃板以形成该实验腔体；以及至少一个流水孔，其设置在该至少一条凹槽之间。 在一个实施方式中，至少一条凹槽包括：固定凹槽，其用于固定连接有机玻璃板； 和/或至少一条横向活动凹槽以及至少一条纵向活动凹槽，其用于活动连接有机玻璃板。通 过该实施方式，使得可以根据石膏模型的尺寸而动态调整实验腔体的尺寸，增加了实验的 灵活性和可用性。 在一个实施方式中，流水孔为圆形孔，其直径为27.5mm。 在一个实施方式中，固液分离件与该固定支架焊接连接。通过该实施方式，保证了 固液分离件在实验过程中的稳定性，避免酸液和石膏泄漏的发生。 在一个实施方式中，水槽底板的尺寸为50mm×50mm。 本发明相比于现有技术具有如下的优点，即从宏观角度模拟了古地貌对岩层的表 生岩溶的控制作用，加深了对表生岩溶孔缝发育机理的理解，进而预测海相碳酸盐岩优质 储层的分布规律，从而指导下一步的油气勘探，并且该水槽实验装置结构简单，操作方便， 该实验装置的尺寸能够根据实验对象的尺寸而灵活改变。 上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达 到本发明的目的。 附图说明 在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中： 图1显示了根据本发明实施例的用于模拟表生岩溶发育的水槽实验装置的结构示 意图； 图2显示了根据本发明实施例的水槽底板的结构示意图。 在附图中： 100-实验水槽装置；101-淋滤喷头固定支架；102-淋滤喷头；103-有机玻璃板； 104-酸循环管；105-固定支架；106-酸液承接槽；107-固液分离件；108-石膏模型；109-水槽 底板；110-酸液输出管；111-循环泵；112-配液箱；113-pH值监测装置；114-实验腔体。 在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。 4 CN 111595760 A 说　明　书 3/6 页