專(zhuān)利名稱(chēng)：一種地質(zhì)縫隙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)縫隙人工物理模型的制備方法。
背景技術(shù)：
縫隙、裂隙、斷層在巖石中常見(jiàn)，縫隙、裂隙、斷層也是地下流體水、油、氣儲(chǔ)集和運(yùn) 移的重要空間。利用人工制作的縫隙物理模型，通過(guò)超聲波實(shí)驗(yàn)觀測(cè)不同縫隙模型中地震 波傳播的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造，描述和預(yù)測(cè)油氣儲(chǔ)層和油氣藏，提高地 震法勘探成功率。在實(shí)際地質(zhì)巖石中，巖石的波速要大于縫隙的波速。根據(jù)相似準(zhǔn)則，縫隙模擬體尺 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(guó)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縫隙模擬體，且縫隙模擬體尺寸都較大。

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，提供一種以相對(duì)低波速的金薄片為 縫隙、裂隙、斷層模擬體，以相對(duì)高波速的硅酸鹽玻璃為基體制備地質(zhì)縫隙人工物理模型的 方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是一種地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法，是以金薄片為模擬體，以硅酸鹽玻璃為 基體，經(jīng)高溫熔合，制備出地質(zhì)縫隙人工物理模型，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)將金薄片與硅酸鹽玻璃塊相間放置，使每片金薄片夾合在硅酸鹽玻璃塊之間， 金薄片的厚度為0. 12μπι ΙΟΟμπι，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，隨爐降溫到室溫至 50°C時(shí)取出；(4)將步驟(3)所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。所述金薄片為一片或多片，長(zhǎng)IOmm 109mm、寬Imm 20mm ；所述金薄片厚度相同。所述金薄片厚度不同。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分鐘熔合。本發(fā)明是以低波速的金薄片(縱波速度Vp = 3240m/s)為縫隙、裂隙、斷層模擬 體，以高波速的硅酸鹽玻璃(縱波速度Vp = 6800m/s)為基體，將微米級(jí)厚度的金薄片相間 夾合于硅酸鹽玻璃塊間，經(jīng)高溫熔合，然后進(jìn)行外形加工、拋光來(lái)制備地質(zhì)縫隙人工物理模 型的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是選擇金薄片作模擬體，金的延展性強(qiáng)，可以使模擬體足夠薄，所能體現(xiàn)的實(shí)際地質(zhì)尺寸更大；金的熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，保證了在高溫熔合過(guò)程中模擬體不與空氣、基體發(fā) 生反應(yīng)，可以在大氣環(huán)境下高溫熔合。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)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60mmX IOOmm大小的玻璃塊(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)將厚0. 12 μ m、寬2mm、長(zhǎng)40mm的金薄片1片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分鐘使金薄片與硅酸鹽玻璃塊熔合，待隨爐 降溫至室溫時(shí)取出；(4)將步驟(3)所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。實(shí)施例2 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成300mmX 300mm大小的玻璃塊，并清洗干凈、晾干；(2)將厚1 μ m、寬5mm、長(zhǎng)109mm的金薄片1片放在兩塊硅酸鹽玻璃塊之間，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90分鐘使金薄片與硅酸鹽玻璃塊 熔合，待隨爐降溫至40°C 50°C時(shí)取出；(4)將步驟(3)所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。實(shí)施例3 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成200mmX 300mm大小的玻璃塊，并清洗干凈、晾干；(2)將厚100 μ m、寬10mm、長(zhǎng)85mm的金薄片1片放在兩塊硅酸鹽玻璃塊之間，然后 放入高溫爐中；(3)將高溫爐升至850°C，保溫100分鐘使金薄片與硅酸鹽玻璃塊熔合，待隨爐降 溫至室溫時(shí)取出；(4)將步驟(3)所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。實(shí)施例4 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成MOmmX 300mm大小的玻璃塊，并清洗干凈、晾干；(2)將厚50 μ m、寬10mm、長(zhǎng)80mm及厚80 μ m、寬10mm、長(zhǎng)80mm的金薄片各1片相
間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120分鐘使金薄片與硅酸鹽玻璃塊 熔合，待隨爐降溫至室溫時(shí)取出；(4)將步驟(3)所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。實(shí)施例5 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成200mmX 200mm大小的玻璃塊，并清洗干凈、晾干；(2)將厚5 μ m、寬10mm、長(zhǎng)80mm的金薄片5片相間放在硅酸鹽玻璃塊之間，然后放 入高溫爐中；
4
(3)將高溫爐升溫至850°C，保溫90分鐘使金薄片與硅酸鹽玻璃塊熔合，待隨爐降 溫至室溫時(shí)取出；(4)將步驟( 所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。實(shí)施例6 (1)將硅酸鹽平板玻璃裁成MOmmX 300mm大小的玻璃塊，并清洗干凈、晾干；(2)將厚ΙΟμπκ寬10謹(jǐn)、長(zhǎng)109謹(jǐn)?shù)慕鸨∑?片，厚20 μ m、寬10謹(jǐn)、長(zhǎng)109mm的金
薄片2片，將這4片金薄片相間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110分鐘使金薄片與硅酸鹽玻璃塊 熔合，待隨爐降溫至室溫時(shí)取出；(4)將步驟( 所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。
權(quán)利要求
1.一種地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法，其特征在于該方法是以金薄片為模擬體， 以硅酸鹽玻璃為基體，經(jīng)高溫熔合，制備出地質(zhì)縫隙人工物理模型，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)將金薄片與硅酸鹽玻璃塊相間放置，使每片金薄片夾合在硅酸鹽玻璃塊之間，金薄 片的厚度為0. 12μπι ΙΟΟμπι，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，隨爐降溫到室溫至50°C時(shí) 取出；(4)將步驟C3)所得樣品進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法，其特征在于所述金薄片 為一片或多片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法，其特征在于所述金 薄片長(zhǎng)IOmm 109mm、寬Imm 20mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法，其特征在于所述金 薄片厚度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法，其特征在于所述金 薄片厚度不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述地質(zhì)縫隙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(kāi)了一種地質(zhì)縫隙人工物理模型的制備方法。該方法是以金薄片為模擬體，以硅酸鹽玻璃為基體，將金薄片夾合在硅酸鹽玻璃塊之間，經(jīng)高溫熔合，降溫后進(jìn)行外形加工、拋光，即制得地質(zhì)縫隙人工物理模型。本發(fā)明方法采用的模擬體不與空氣、基體發(fā)生反應(yīng)，可以在大氣環(huán)境下高溫熔合，并且該模擬體延展性強(qiáng)，能夠達(dá)到足夠薄，所體現(xiàn)的實(shí)際地質(zhì)尺寸更大。
文檔編號(hào)C03C27/02GK102060449SQ20101029661
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)