[发明专利]一种地质缝隙人工物理模型的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于人工物理模型领域，具体涉及一种地质缝隙人工物理模型的制备方法。

背景技术

缝隙、裂隙、断层在岩石中常见，缝隙、裂隙、断层也是地下流体水、油、气储集和运移的重要空间。利用人工制作的缝隙物理模型，通过超声波实验观测不同缝隙模型中地震波传播的动力学和运动学特征，进而研究地质构造，描述和预测油气储层和油气藏，提高地震法勘探成功率。

在实际地质岩石中，岩石的波速要大于缝隙的波速。根据相似准则，缝隙模拟体尺寸越小，则所能体现的实际地质尺寸越大。然而目前国内外的研究，普遍采用低波速的高分子材料作为基体，而选择高波速的金属作为缝隙模拟体，且缝隙模拟体尺寸都较大。

发明内容

本发明的目的在于弥补上述现有技术之不足，提供一种以相对低波速的金薄片为缝隙、裂隙、断层模拟体，以相对高波速的硅酸盐玻璃为基体制备地质缝隙人工物理模型的方法。

实现本发明目的所采用的技术方案是：

一种地质缝隙人工物理模型的制备方法，是以金薄片为模拟体，以硅酸盐玻璃为基体，经高温熔合，制备出地质缝隙人工物理模型，具体采用以下步骤：

(1)将硅酸盐平板玻璃裁成大小与高温炉相匹配的玻璃块，并清洗干净、晾干；

(2)将金薄片与硅酸盐玻璃块相间放置，使每片金薄片夹合在硅酸盐玻璃块之间，金薄片的厚度为0.12μm～100μm，然后放入高温炉中；

(3)将高温炉升温至750～850℃，保温90～120分钟熔合，随炉降温到室温至50℃时取出；

(4)将步骤(3)所得样品进行外形加工、抛光，即制得地质缝隙人工物理模型。

所述金薄片为一片或多片，长10mm～109mm、宽1mm～20mm；

所述金薄片厚度相同。

所述金薄片厚度不同。

步骤(3)中是在大气环境下将高温炉升温至750～850℃，保温90～120分钟熔合。

本发明是以低波速的金薄片(纵波速度Vp＝3240m/s)为缝隙、裂隙、断层模拟体，以高波速的硅酸盐玻璃(纵波速度Vp＝6800m/s)为基体，将微米级厚度的金薄片相间夹合于硅酸盐玻璃块间，经高温熔合，然后进行外形加工、抛光来制备地质缝隙人工物理模型的方法。与现有技术相比，本发明的优点是：

选择金薄片作模拟体，金的延展性强，可以使模拟体足够薄，所能体现的实际地质尺寸更大；金的熔点高、化学性质稳定，保证了在高温熔合过程中模拟体不与空气、基体发生反应，可以在大气环境下高温熔合。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护内容不局限于以下实施例。

实施例1：

(1)将硅酸盐平板玻璃裁成60mm×100mm大小的玻璃块(裁的硅酸盐玻璃块通常越大越好，但其大小要与高温炉相匹配)，并清洗干净、晾干；

(2)将厚0.12μm、宽2mm、长40mm的金薄片1片放在硅酸盐玻璃块之间，然后放入高温炉中；

(3)将高温炉升温至750℃，保温110分钟使金薄片与硅酸盐玻璃块熔合，待随炉降温至室温时取出；

(4)将步骤(3)所得样品进行外形加工、抛光，即制得地质缝隙人工物理模型。

实施例2：

(1)将硅酸盐平板玻璃裁成300mm×300mm大小的玻璃块，并清洗干净、晾干；

(2)将厚1μm、宽5mm、长109mm的金薄片1片放在两块硅酸盐玻璃块之间，然后放入高温炉中；

(3)在大气环境下将高温炉升温至800℃，保温90分钟使金薄片与硅酸盐玻璃块熔合，待随炉降温至40℃～50℃时取出；

(4)将步骤(3)所得样品进行外形加工、抛光，即制得地质缝隙人工物理模型。

实施例3：

(1)将硅酸盐平板玻璃裁成200mm×300mm大小的玻璃块，并清洗干净、晾干；

(2)将厚100μm、宽10mm、长85mm的金薄片1片放在两块硅酸盐玻璃块之间，然后放入高温炉中；

(3)将高温炉升至850℃，保温100分钟使金薄片与硅酸盐玻璃块熔合，待随炉降温至室温时取出；

(4)将步骤(3)所得样品进行外形加工、抛光，即制得地质缝隙人工物理模型。

实施例4：

(1)将硅酸盐平板玻璃裁成240mm×300mm大小的玻璃块，并清洗干净、晾干；

(2)将厚50μm、宽10mm、长80mm及厚80μm、宽10mm、长80mm的金薄片各1片相间放在硅酸盐玻璃块之间，然后放入高温炉中；