本实用新型涉及地下资源利用模拟装置，尤其是涉及一种地质储层研究用模拟装置。
背景技术：
地表以下具有大量的资源储备。随着地下储层不断被开采，底层沉降现象已经引发诸多关注。研究地下储层开发过程中地面的潜在沉降可能性以及沉降趋势已经成为地质领域的重要课题，即储层沉积学。但地质结构限于其区域性、广域性等问题，实地研究考察并不能作为常用的教学手段。
在申请日为2015年7月8号，申请号为2015205143143的中国实用新型专利中公开了一种用于精细地质储层研究的试验模拟装置。其包括箱体，箱体内腔底部的一侧固定连接有地质模拟室，箱体顶部的一侧贯穿有模拟井，模拟井延伸至箱体内部的一端贯穿地质模拟室并延伸至地质模拟室的外部，地质模拟室一侧的顶部连通有连通管，模拟井延伸至地质模拟室外部的一端和连通管的一端均固定连接有导管。
上述现有技术通过分层式结构以直观展示地下储层结构。但并不能针对地下储层开采后，模拟地面沉降塌陷情况功能，有待改进。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种地质储层研究用模拟装置，其具备形象模拟地质储层沉降状态的效果。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种地质储层研究用模拟装置，包括架体，设置在架体上的模拟框，所述模拟框上沿竖直方向依次设置有若干模拟层，各所述模拟层之间通过软质隔层隔开，各个模拟层中均联通有流入管、流出管。
通过采用上述技术方案，利用模拟层上设置的各个模拟层来填充如仿真砂岩、仿真页岩、仿真碎屑岩、仿真碳酸盐、仿真地下水等材料以实现对地下储层结构的模拟地层结构，实现在室内进行有效的地质模拟研究教学。而在本方案中，在位于下方的模拟层中填充水时，即可仿真地下水层。该状态下，利用流出管排出仿真地下水层中的水，随着下沉模拟层容积的排空，上层模拟层开始塌陷，即可实现对地面沉降的模拟演示。
本实用新型进一步设置为：位于最上方的模拟层为顶层模拟层，该顶层模拟层为开口设置，所述模拟框上设置有用于向顶层模拟层施加压力的重力块。
通过采用上述技术方案，利用重力块可以从上方对模拟层施加压力。模拟实际环境下地面承载建筑物或者设备场景，使模拟演示的可控变量更多，模拟教学效果更佳。
本实用新型进一步设置为：所述模拟框的前壁、后壁为透明板。
通过采用上述技术方案，方便从侧面对模拟框进行观察。
本实用新型进一步设置为：所述流出管竖直向上设置在各模拟层中部。
通过采用上述技术方案，模拟抽水井抽取地下水等实际场景，使得演示效果更佳逼真。
本实用新型进一步设置为：所述流入管水平设置在各模拟层内。
通过采用上述技术方案，方便从外部追物料到各模拟层中，简单方便。
本实用新型进一步设置为：所述流出管上设置有负压泵。
通过采用上述技术方案，由负压泵通过流出管抽出模拟层中的水，效率更高。
本实用新型进一步设置为：所述流出管设置在模拟层的中部。
通过采用上述技术方案，可以保证有更大的空间以观察顶层模拟层的沉降情况。
本实用新型进一步设置为：所述流入管设置在模拟层的边缘。
通过采用上述技术方案，使得增加的模拟物料从边缘添加到模拟层中，减少加料对模拟层变化的影响。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为。
1.通过软质隔层分隔各地层模拟层，使观测模拟地层的垂直沉降变化成为可能，有效辅助地质教学、仿真实验。
2.利用负压泵实现自动化的抽水模拟，使得实验操作更加简单方便，模拟装置整体可控参数变量多，实验、模拟、仿真灵活度高。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的整体结构正面示意图；
图3是本实用新型的整体结构俯视图；
图4是本实用新型中流出管的管口结构示意图；
图5是本实用新型中各模拟层的结构示意图。
图中，1、架体；2、模拟框；3、模拟层；4、流出管；5、主流出管；6、流入管；7、负压泵；8、隔层；9、重力块；10、套管；11、密封垫；12、不可渗透层；13、地下水层；14、含水层；15、中间层；16、土壤层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，为本实用新型公开的一种地质储层研究用模拟装置，包括大致呈桌型的架体1，优选具有较高强度的钢结构架体1，该架体1上固定一箱式模拟框2。模拟框2的上方开口，侧板均为透明板，如玻璃板。在模拟框2内水平设置若干软质隔层8，如薄膜，用于将模拟框2从上至下分为若干层。各模拟层3用于填充各种仿真地质层，包括但不限于真砂岩、仿真页岩、仿真碎屑岩、仿真碳酸盐。
在本方案中，至少包含有一层用于填充如水、油等液态或胶装物用于模拟地下储层。参照图5，从下至上依次设置为不可渗透层12、地下水层13、含水层14、中间层15、土壤层16。在地下水层13中部位置向上设置有联通至外部的流出管4，该流出管4连接至负压泵7上，由负压泵7提供动能将地下水层13中的水抽走。而在地下水层13的边缘位置设置有流入管6，用于补入一定量的水以模拟自然状态下地下水的流动补给。当地下水的抽调量大于补入量时，地下水层13之上的各层作用力发生变化并随之产生一定的形变、塌陷。而薄膜各层则保证了各层之间能够灵敏的反馈出此作用力变化，并允许各模拟层3出现形变、塌陷。
显然在本方案中，因各个模拟层3均设有流出管4与流入管6，故地下水层13位置可以被设置在任一层，其他各模拟层3的排布也根据教学研究需要可以任意设置，以此作为教学、实验的验证讲解手段，直观的演示地下水在被抽调后各底层应力作用以及沉降情况。在架体1上还反正有重力块，可以将重力块置于最上方的模拟层3来模拟地面的承压状态。
参见图4，由于隔层8为薄膜材质，因此薄膜与排水管之间还需设置有密封结构以保证相邻隔层8之间的封闭性。在流出管4的外侧设置有套管10，薄膜与套管10热熔形成一体化结构，而流出管4则与套管10之间设置密封垫11，以此保证其密封性。
参见图2，联通各模拟层3的流出管4在上方通过接头管汇总至一主流出管5，负压泵7设置在主流出管5上，以节省所需负压泵7的数量。在各流出管4上均设置有用于启闭该流出管4的开关（图中未示出），以控制各个流出管4的压力状态。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
1.一种地质储层研究用模拟装置，包括架体（1），设置在架体（1）上的模拟框（2），所述模拟框（2）上沿竖直方向依次设置有若干模拟层（3），其特征在于：各所述模拟层（3）之间通过软质隔层（8）隔开，各个模拟层（3）中均联通有流入管（6）、流出管（4）。
2.根据权利要求1所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：位于最上方的模拟层（3）为顶层模拟层，该顶层模拟层为开口设置，所述模拟框（2）上设置有用于向顶层模拟层施加压力的重力块（9）。
3.根据权利要求2所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：所述模拟框（2）的前壁、后壁为透明板。
4.根据权利要求3所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：所述流出管（4）竖直向上设置在各模拟层（3）中部。
5.根据权利要求4所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：所述流入管（6）水平设置在各模拟层（3）内。
6.根据权利要求5所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：所述流出管（4）上设置有负压泵（7）。
7.根据权利要求6所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：所述流出管（4）设置在模拟层（3）的中部。
8.根据权利要求7所述的地质储层研究用模拟装置，其特征在于：所述流入管（6）设置在模拟层（3）的边缘。
技术总结