熔合法制备硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型

摘要

本发明提出了熔合法制备硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型。制备步骤为：1)将方铅矿矿石破碎、研磨筛分获得微米级的方铅矿颗粒；2)将硅酸盐平板玻璃裁成合适的大小，并清洗干净、晾干；3)将微米级方铅矿颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，再放入高温真空炉中；4)将高温真空炉抽真空至低于10Pa时开始升温，升至750℃－850℃，保温90分钟－120分钟熔合，待降温至40℃－50℃时取出；5)将得到的熔合的样品进行外形加工、抛光，即制得硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型。本发明以高波速的硅酸盐玻璃为基体、低波速的天然方铅矿为孔洞模拟杂物，符合基体波速高、孔洞波速低的地质实际。

说明书

技术领域

本发明涉及用于超声波研究地质孔洞人工物理模型的制备方法，特别是涉及地质油气储集孔洞人工物理模型的制备方法。

背景技术

孔洞、溶洞在岩石中常见，孔洞、溶洞是地下流体水、油、气储集运移的重要空间。物超声波物理模型原理是模拟地质条件下的岩石和里面的孔洞，通常是模型基体模拟岩石情况，而当中的洞或掺杂小颗粒模拟岩石之中的孔洞。利用人工制作的孔洞物理模型，通过超声波实验观测不同孔洞密度模型中地震波传播的动力学和运动学特征。从利用物理模型实验及其配套的基础地质和某些特殊分析手段的综合研究中得到可靠消息，从而为储层和油气藏描述和预测，提高勘探成功率提供部分重要依据，有利于实际地震勘探。

在实际地质岩石中，岩石的波速要大于孔洞的波速。根据相似准则，孔洞杂物模拟体尺寸越小，则所能体现的实际地质尺寸越大。然而目前国内外的研究，普遍采用波速低的高分子材料作为基体，而选择波速高的金属或是无波速的空气作为孔洞杂物模拟体，且孔洞杂物模拟体尺寸都较大。

目前未见以硅酸盐玻璃为基体、方铅矿为孔洞模拟杂物体制备地质孔洞人工物理模型的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质孔洞人工物理模型的制备方法，即硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：熔合法制备硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型，该制备方法以高波速的硅酸盐玻璃(纵波速度Vp＝6800m/s)为基体、低波速的天然方铅矿(纵波速度Vp＝3700m/s)为孔洞模拟杂物体，将方铅矿加工成微米级的颗粒，再将1-15粒微米级方铅矿颗粒夹合于硅酸盐玻璃块间、在高温真空炉中熔合。

所述的硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型的制备方法，按照下列步骤进行：

1)、将方铅矿矿石破碎、研磨、筛分获得微米级的方铅矿颗粒，选用15μm、30μm、50μm、100μm、150μm、280μm的方铅矿颗粒；

2)、将硅酸盐平板玻璃裁成合适的大小，并清洗干净、晾干；

3)、将1-15粒微米级方铅矿颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，再放入高温真空炉中；

4)、将高温真空炉抽真空至低于10Pa时开始升温，升至750℃-850℃，保温90分钟-120分钟熔合，待降温至40℃-50℃时取出；

5)、将步骤4)得到的熔合的样品进行外形加工、抛光，即制得硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型。

本发明的技术特点

1.以硅酸盐玻璃为基体，以方铅矿颗粒为孔洞模拟杂物体制备地质孔洞人工物理模型；2.用熔合法将孔洞模拟杂物体方铅矿熔合在玻璃中；3.基体超声波速高，孔洞模拟杂物体波速低，符合地质实际。

具体实施方式

将方铅矿矿石经破碎机破碎并过筛获得微米级的方铅矿颗粒，再经研钵研磨筛分获得微米级的方铅矿颗粒，选用15μm、30μm、50μm、100μm、150μm、280μm的方铅矿颗粒备用。

实施例1

硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型的制备，制备步骤为：

1)、将硅酸盐平板玻璃裁成6cm×6cm的大小，并清洗干净、晾干；

2)、将10粒粒度为30μm的方铅矿颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，再放入高温真空炉中；

3)、将高温真空炉抽真空至低于10Pa时开始升温，升至750℃，保温120分钟熔合，待降温至40℃-50℃时取出；

4)、将步骤3)得到的熔合的样品进行外形加工、抛光，即制得硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型。

实施例2

硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型的制备，制备步骤为：

1)、将硅酸盐平板玻璃裁成8cm×8cm的大小，并清洗干净、晾干；

2)、将1粒粒度为280μm的方铅矿颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，再放入高温真空炉中；

3)、将高温真空炉抽真空至低于10Pa时开始升温，升至850℃，保温90分钟熔合，待降温至40℃-50℃时取出；

4)、将步骤3)得到的熔合的样品进行外形加工、抛光，即制得硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型。

实施例3

硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型的制备，制备步骤为：

1)、将硅酸盐平板玻璃裁成7cm×7cm的大小，并清洗干净、晾干；

2)、将3粒粒度为100μm的方铅矿颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，再放入高温真空炉中；

3)、将高温真空炉抽真空至低于10Pa时开始升温，升至800℃，保温105分钟熔合，待降温至40℃-50℃时取出；

4)、将步骤3)得到的熔合的样品进行外形加工、抛光，即制得硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型。

实施例4、5、6

硅酸盐玻璃基地质孔洞人工物理模型的制备，制备步骤及工艺条件与实施例2基本相同，只是所用的方铅矿颗粒粒度为分别为15μm、50μm、150μm。