[发明专利]一种P25纳米粉改性环氧树脂地震物理模型材料及制备方法有效

专利信息
申请号: 201310258468.6 申请日: 2013-06-26
公开(公告)号: CN104250430B 公开(公告)日: 2017-06-16
发明(设计)人: 裴宇翀;刘东方;薛诗桂;王辉明 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
主分类号: C08L63/02 分类号: C08L63/02;C08K3/22;C08G59/50
代理公司: 北京思创毕升专利事务所11218 代理人: 周媛
地址: 100728 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 p25 纳米 改性 环氧树脂 地震 物理 模型材料 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及地震物理模型领域,更进一步说,涉及一种P25纳米粉改性环氧树脂地震物理模型材料及制备方法。

背景技术

随着石油天然气勘探开发工作的不断深入,所面临的勘探对象以及开发环境越来越复杂,勘探难度也越来越大。地震方法面临着复杂构造油气藏、岩性油气藏和裂缝油气藏的勘探及寻找“剩余油”的艰巨而复杂的任务。物理模型模拟技术是地球物理研究的关键技术之一,是从事理论问题研究的重要“助手”。

地震物理模拟技术是在实验室中,通过超声波换能器激发和接收信号,从而利用超声波模拟野外地震波,获得地震模拟数据体,在实验室中通过地震物理模型,揭示地震波在复杂构造中的传播规律。模型材料模拟技术是物理模型正演模拟的基础,目前国内各大院所和高校主要用环氧树浇注成型的方法,根据高速度地层需要,制备出波速在2600m/s的材料,但是环氧树脂材料存在以下缺点:

一是现有配方中,环氧树脂固化剂一般采用650型,由于650型固化剂活性低,固化速度慢,所以在模型浇注过程中,固化时间较长,严重的影响了制模的效率。

二是现有配方中,制备出的模型最高波速达到2600m/s,不能够模拟实际地层的需求,对制作复杂构造模型不利。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题,本发明提供了一种P25纳米粉改性环氧树脂地震物理模型材料及制备方法。缩短了固化时间,有效的提高了制备地震物理模型的效率,并且新型材料具有较高的穿透性,有效的提高了声波传播速度,为地震物理大模型的制作奠定了基础。

本发明的目的之一是提供一种P25纳米粉改性环氧树脂地震物理模型材料。

包括固化的以下组分:

环氧树脂100重量份

650型固化剂 80-100重量份

P25纳米粉 1-10重量份,优选5-6重量份。

所述环氧树脂优选粘度在11000-14000mPas范围的环氧树脂,更优选E-51型环氧树脂。

650型固化剂:分子量1000~1500,浅黄色黏稠状液体,密度(75℃)0.92~0.96g/cm³。胺值230~260mg KOH/g。黏度(75℃)3000~1000mPas。低分子聚酰胺组成较为复杂,含有伯胺、仲胺和酰胺基,可在室温下固化环氧树脂。

P25纳米粉:锐钛矿型纳米二氧化钛与金红石型纳米二氧化钛的混合物,二者比例约为80:20,平均粒径约为21nm。

地震物理模型实验是在实验室内将野外的地质构造和地质体按照1:10000等比例缩小制作成地质模型,并用超声波或激光超声波等方法对野外地震勘探方法进行正演模拟的一种地震模拟方法,通过专用地震物理模型制备设备及制备工艺合成新型的地震物理模型材料,利用相似性原理建造地震物理模型,通过建立比较逼近实际的物理模型,探索和认识复杂构造及缝洞储层中地震波的传播规律,为油气勘探开发提供有利的依据,同时为今后的物理模型的制作奠定了基础。

地震物理模型实验研究投资小,与数学模型相比,其最大的优点就是地震物理模型模拟结果的真实性,不受计算方法、假设条件的限制,因而地震物理模型受到国内外各石油公司和大学的高度重视。地震物理模型实验在石油天然气勘探、开发中的应用越来越广泛。在地震波理论研究和复杂构造、裂缝带检测、井间地震研究及油藏动态监测等石油天然气勘探、开发工作中发挥重要的作用

纯环氧树脂固化后,材料的声波传播速度为2600m/s,通过P25纳米粉掺杂改性环氧树脂,是提高环氧树脂材料波速的有效方法,并且由于650型固化剂活性较低,固化速度慢,所以在模型浇注过程中,固化时间较长,严重的影响了制模的效率。通过P25纳米粉掺杂改性环氧树脂地震物理模型,固化时间缩短,并且材料的声波速度大幅度提高,是地震物理模型制备的理想材料,本发明首次把P25纳米粉材料应用到地震物理模型材料领域,P25纳米粉在环氧树脂中可以均匀的分散,不会产生团聚的现象,在使用650型固化剂,参与到掺杂改性材料的化学反应,制备出的材料具有很好的穿透性。由于选取P25纳米粉,当P25纳米粉在环氧树脂中掺杂比例达到5%后,即环氧树脂,材料的速度达到最大值2901m/s,继续增加P25纳米粉的掺杂比例后,材料的速度反而降低。

本发明的目的之二是提供一种P25纳米粉改性环氧树脂地震物理模型材料的制备方法。

包括:

所述组分按所述用量固化后制得所述的地震物理模型材料。

固化方法可采用本领域通常的固化方法,在本发明中可优选按以下步骤进行:

1.材料预处理

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