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一種地質孔洞人工物理模型的制備方法

文檔序號:1804552閱讀:313來源:國知局
專利名稱:一種地質孔洞人工物理模型的制備方法
技術領域
本發(fā)明屬于人工物理模型領域,具體涉及一種地質孔洞人工物理模型的制備方法。
背景技術
孔洞、溶洞在巖石中常見,孔洞、溶洞是地下流體水、油、氣儲集運移的重要空間。 利用人工制作的孔洞物理模型,通過超聲波實驗觀測不同尺寸孔洞的模型中地震波傳播的 動力學和運動學特征。從利用物理模型實驗及其配套的基礎地質和某些特殊分析手段的綜 合研究中得到可靠消息,從而為儲層和油氣藏描述和預測、提高勘探成功率提供部分重要 依據(jù),有利于實際地震勘探。在實際地質巖石中,巖石的波速要大于孔洞的波速。根據(jù)相似準則,孔洞模擬體尺 寸越小,則所能體現(xiàn)的實際地質尺寸越大。然而目前國內外的研究,普遍采用低波速的高分 子材料作為基體,而選擇高波速的金屬作為孔洞模擬體,這與地質實際相反;且孔洞模擬體 尺寸都較大。而且,現(xiàn)有的地質孔洞模擬體容易氧化,特別是在高溫下更易氧化,因此,物理模 型的高溫熔合需要在真空環(huán)境下進行,較為麻煩,對實驗條件要求較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于彌補上述現(xiàn)有技術之不足,提供一種地質孔洞人工物理模型的 制備方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術方案是—種地質孔洞人工物理模型的制備方法,是以鋯石為模擬體,以硅酸鹽玻璃為基 體,將鋯石夾合于基體間,采用熔合法制備地質孔洞人工物理模型,具體包括以下步驟(1)將硅酸鹽平板玻璃裁成大小與高溫爐相匹配的玻璃塊,并清洗干凈、晾干;(2)將若干粒徑為1 μ m 1000 μ m的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,然后放入 高溫爐中;(3)將高溫爐升溫至750 850°C,保溫90 120分鐘熔合,隨爐降溫至室溫時取 出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。所述鋯石顆粒的粒徑相同。所述鋯石顆粒的粒徑不同。步驟(3)中是在大氣環(huán)境下將高溫爐升溫至750 850°C,保溫90 120分鐘熔
口 O本發(fā)明方法是以低波速的鋯石(縱波速度Vp = 3540m/s)為孔洞模擬體、以高波 速的硅酸鹽玻璃(縱波速度Vp = 6800m/s)為基體,將若干顆微米級鋯石顆粒夾合于硅酸 鹽玻璃間,在高溫爐中熔合后再進行外形加工、拋光來制備地質孔洞人工物理模型。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明選擇鋯石(&Si04)為孔洞模擬體,由于鋯石是含氧鹽,無解理,熔點高 (2600°C ),因此該模擬體在高溫熔合時不會發(fā)生氧化,高溫熔合無需真空條件,在大氣環(huán)境 下即可進行,對實驗條件要求較低。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明,但本發(fā)明的保護內容不局限于以 下實施例。實施例1 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成IOcmX IOcm的大小(裁的硅酸鹽玻璃塊通常越大越 好,但其大小要與高溫爐相匹配),并清洗干凈、晾干;(2)將10顆粒徑為1 μ m的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,然后放入高溫爐中;(3)將高溫爐升溫至750°C,保溫110分鐘使鋯石與硅酸鹽玻璃塊熔合,待隨爐降 溫至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。實施例2 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成20cmX20cm的大小,并清洗干凈、晾干;(2)將1顆粒徑為1000 μ m的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,然后放入高溫爐 中;(3)在大氣環(huán)境下將高溫爐升溫至850°C,保溫110分鐘使鋯石與硅酸鹽玻璃塊熔 合,待隨爐降溫至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。實施例3 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成20cmX25cm的大小,并清洗干凈、晾干;(2)將5顆粒徑為80 μ m的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,再放入高溫爐中;(3)將高溫爐升溫至800°C,保溫90分鐘使鋯石與硅酸鹽玻璃塊熔合,待隨爐降溫 至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。實施例4 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成25cmX25cm的大小,并清洗干凈、晾干;(2)將1顆粒徑為10 μ m和1顆粒徑為150 μ m的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之 間,然后放入高溫爐中;(3)在大氣環(huán)境下將高溫爐升溫至800°C,保溫100分鐘使鋯石與硅酸鹽玻璃塊熔 合,待隨爐降溫至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。實施例5 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成20cmX30cm的大小,并清洗干凈、晾干;(2)將3顆粒徑為300 μ m的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,然后放入高溫爐 中;
(3)將高溫爐升溫至850°C,保溫105分鐘使鋯石與硅酸鹽玻璃塊熔合,待隨爐降 溫至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。實施例6 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成30CmX30Cm的大小,并清洗干凈、晾干;(2)將6顆粒徑為20μπι的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,然后放入高溫爐中;(3)在大氣環(huán)境下將高溫爐升溫至750°C,保溫120分鐘使鋯石與硅酸鹽玻璃塊熔 合,待隨爐降溫至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。
權利要求
一種地質孔洞人工物理模型的制備方法,其特征在于該方法是以鋯石為模擬體,以硅酸鹽玻璃為基體,將鋯石夾合于基體間,經高溫熔合,制備出地質孔洞人工物理模型,具體采用以下步驟(1)將硅酸鹽平板玻璃裁成大小與高溫爐相匹配的玻璃塊,并清洗干凈、晾干;(2)將若干粒徑為1μm~1000μm的鋯石顆粒放在硅酸鹽玻璃塊之間,然后放入高溫爐中;(3)將高溫爐升溫至750~850℃,保溫90~120分鐘熔合,隨爐降溫至室溫時取出;(4)將步驟(3)得到的樣品進行外形加工、拋光,即制得地質孔洞人工物理模型。
2.根據(jù)權利要求1所述的地質孔洞人工物理模型的制備方法,其特征在于所述鋯石 顆粒的粒徑相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的地質孔洞人工物理模型的制備方法,其特征在于所述鋯石 顆粒的粒徑不同。
4.根據(jù)權利要求1所述的地質孔洞人工物理模型的制備方法,其特征在于步驟(3) 中是在大氣環(huán)境下將高溫爐升溫至750 850°C,保溫90 120分鐘熔合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地質孔洞人工物理模型的制備方法。該方法是以低波速的鋯石為孔洞模擬體、以高波速的硅酸鹽玻璃為基體,將若干顆微米級鋯石顆粒夾合于硅酸鹽玻璃間,經高溫熔合后再進行外形加工、拋光來制備地質孔洞人工物理模型。本發(fā)明方法采用的模擬體在高溫熔合時不會發(fā)生氧化,無需在真空條件下進行,方法簡單易行。
文檔編號C03C27/00GK101973715SQ20101029659
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者張德 申請人:中國地質大學(武漢)
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