专利名称：一种地质孔洞人工物理模型的制备方法
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。 利用人工制作的孔洞物理模型，通过超声波实验观测不同尺寸孔洞的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孔洞模拟体，这与地质实际相反；且孔洞模拟体 尺寸都较大。而且，现有的地质孔洞模拟体容易氧化，特别是在高温下更易氧化，因此，物理模 型的高温熔合需要在真空环境下进行，较为麻烦，对实验条件要求较高。
发明内容
本发明的目的在于弥补上述现有技术之不足，提供一种地质孔洞人工物理模型的 制备方法。实现本发明目的所采用的技术方案是—种地质孔洞人工物理模型的制备方法，是以锆石为模拟体，以硅酸盐玻璃为基 体，将锆石夹合于基体间，采用熔合法制备地质孔洞人工物理模型，具体包括以下步骤(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)将若干粒径为1 μ m 1000 μ m的锆石颗粒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750 850°C，保温90 120分钟熔合，随炉降温至室温时取 出；(4)将步骤(3)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。所述锆石颗粒的粒径相同。所述锆石颗粒的粒径不同。步骤(3)中是在大气环境下将高温炉升温至750 850°C，保温90 120分钟熔
口 O本发明方法是以低波速的锆石(纵波速度Vp = 3540m/s)为孔洞模拟体、以高波 速的硅酸盐玻璃(纵波速度Vp = 6800m/s)为基体，将若干颗微米级锆石颗粒夹合于硅酸 盐玻璃间，在高温炉中熔合后再进行外形加工、抛光来制备地质孔洞人工物理模型。与现有技术相比，本发明的优点是本发明选择锆石(&Si04)为孔洞模拟体，由于锆石是含氧盐，无解理，熔点高 (2600°C )，因此该模拟体在高温熔合时不会发生氧化，高温熔合无需真空条件，在大气环境 下即可进行，对实验条件要求较低。
具体实施例方式下面结合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IOcmX IOcm的大小(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10颗粒径为1 μ m的锆石颗粒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°C，保温110分钟使锆石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)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。实施例2 (1)将硅酸盐平板玻璃裁成20cmX20cm的大小，并清洗干净、晾干；(2)将1颗粒径为1000 μ m的锆石颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，然后放入高温炉 中；(3)在大气环境下将高温炉升温至850°C，保温110分钟使锆石与硅酸盐玻璃块熔 合，待随炉降温至室温时取出；(4)将步骤(3)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。实施例3 (1)将硅酸盐平板玻璃裁成20cmX25cm的大小，并清洗干净、晾干；(2)将5颗粒径为80 μ m的锆石颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，再放入高温炉中；(3)将高温炉升温至800°C，保温90分钟使锆石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)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。实施例4 (1)将硅酸盐平板玻璃裁成25cmX25cm的大小，并清洗干净、晾干；(2)将1颗粒径为10 μ m和1颗粒径为150 μ m的锆石颗粒放在硅酸盐玻璃块之 间，然后放入高温炉中；(3)在大气环境下将高温炉升温至800°C，保温100分钟使锆石与硅酸盐玻璃块熔 合，待随炉降温至室温时取出；(4)将步骤(3)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。实施例5 (1)将硅酸盐平板玻璃裁成20cmX30cm的大小，并清洗干净、晾干；(2)将3颗粒径为300 μ m的锆石颗粒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850°C，保温105分钟使锆石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)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。实施例6 (1)将硅酸盐平板玻璃裁成30CmX30Cm的大小，并清洗干净、晾干；(2)将6颗粒径为20μπι的锆石颗粒放在硅酸盐玻璃块之间，然后放入高温炉中；(3)在大气环境下将高温炉升温至750°C，保温120分钟使锆石与硅酸盐玻璃块熔 合，待随炉降温至室温时取出；(4)将步骤(3)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。
权利要求
一种地质孔洞人工物理模型的制备方法，其特征在于该方法是以锆石为模拟体，以硅酸盐玻璃为基体，将锆石夹合于基体间，经高温熔合，制备出地质孔洞人工物理模型，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)将若干粒径为1μm～1000μm的锆石颗粒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750～850℃，保温90～120分钟熔合，随炉降温至室温时取出；(4)将步骤(3)得到的样品进行外形加工、抛光，即制得地质孔洞人工物理模型。
2.根据权利要求1所述的地质孔洞人工物理模型的制备方法，其特征在于所述锆石 颗粒的粒径相同。
3.根据权利要求1所述的地质孔洞人工物理模型的制备方法，其特征在于所述锆石 颗粒的粒径不同。
4.根据权利要求1所述的地质孔洞人工物理模型的制备方法，其特征在于步骤(3) 中是在大气环境下将高温炉升温至750 850°C，保温90 120分钟熔合。
全文摘要
本发明公开了一种地质孔洞人工物理模型的制备方法。该方法是以低波速的锆石为孔洞模拟体、以高波速的硅酸盐玻璃为基体，将若干颗微米级锆石颗粒夹合于硅酸盐玻璃间，经高温熔合后再进行外形加工、抛光来制备地质孔洞人工物理模型。本发明方法采用的模拟体在高温熔合时不会发生氧化，无需在真空条件下进行，方法简单易行。
文档编号C03C27/00GK101973715SQ20101029659
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者张德 申请人:中国地质大学(武汉)