專利名稱：一種地質(zhì)孔洞人工物理模型的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人工物理模型領(lǐng)域，具體涉及一種地質(zhì)孔洞人工物理模型的制備方法。
背景技術(shù)：
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(yùn)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(shí)驗(yàn)觀測不同尺寸孔洞的模型中地震波傳播的 動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特征。從利用物理模型實(shí)驗(yàn)及其配套的基礎(chǔ)地質(zhì)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(yù)測、提高勘探成功率提供部分重要 依據(jù)，有利于實(shí)際地震勘探。在實(shí)際地質(zhì)巖石中，巖石的波速要大于孔洞的波速。根據(jù)相似準(zhǔn)則，孔洞模擬體尺 寸越小，則所能體現(xiàn)的實(shí)際地質(zhì)尺寸越大。然而目前國內(nèi)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(zhì)實(shí)際相反；且孔洞模擬體 尺寸都較大。而且，現(xiàn)有的地質(zhì)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(jìn)行，較為麻煩，對實(shí)驗(yàn)條件要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種地質(zhì)孔洞人工物理模型的 制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是—種地質(zhì)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(zhì)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)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(jìn)行外形加工、拋光來制備地質(zhì)孔洞人工物理模型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)行，對實(shí)驗(yàn)條件要求較低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不局限于以 下實(shí)施例。實(shí)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。實(shí)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。實(shí)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。實(shí)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。實(shí)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。實(shí)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。
權(quán)利要求
一種地質(zhì)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(jīng)高溫熔合，制備出地質(zhì)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(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)孔洞人工物理模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)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(quán)利要求1所述的地質(zhì)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(quán)利要求1所述的地質(zhì)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(zhì)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(jīng)高溫熔合后再進(jìn)行外形加工、拋光來制備地質(zhì)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(jìn)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(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者張德 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)