一種地震物理模型材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地震物理模型材料及制備方法。材料包括固化后的以下組分：環(huán)氧樹脂：100重量份；聚硫橡膠：30～50重量份；固化劑：15～25重量份；引發(fā)劑：1～4重量份；稀釋劑：15～30重量份；消泡劑：1.5～3重量份。制備方法包括：所述組分按所述用量固化后制得所述地震物理模型材料。本發(fā)明通過改變環(huán)氧樹脂與聚硫橡膠配比，制作出聲波傳播速度由1800m/s-2100m/s漸變的地震物理模型材料。有助于認(rèn)識(shí)地下儲(chǔ)層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發(fā)育。
【專利說明】一種地震物理模型材料及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理勘探領(lǐng)域，更進(jìn)一步說，涉及一種地震物理模型材料及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]地震物理模型實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是要找到合適的相似材料。對(duì)于地震物理模型材料的研究，國內(nèi)外已經(jīng)做了不少的工作，總結(jié)起來，國內(nèi)外所用的材料基本上都是硅橡膠和環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂與硅橡膠通過改變它們的配比來改變材料聲波傳播速度，速度變化范圍在1000m/s-2600m/s,小于2600m/s的模型材料是白色不透明的固體。它們對(duì)于構(gòu)造模擬是理想的材料，但隨著我國油氣勘探開發(fā)工作的不斷深入，對(duì)于碳酸鹽地區(qū)，油氣儲(chǔ)集空間主要為裂縫及溶洞，儲(chǔ)層埋藏較深，縱橫向非均質(zhì)性較強(qiáng)，受地貌、構(gòu)造和成巖等地質(zhì)因素的影響，碳酸鹽巖儲(chǔ)層的溶洞分布千姿百態(tài)，分布的隨機(jī)性、形態(tài)的復(fù)雜性及溶洞中填充物的不同，研究溶洞對(duì)地震波特征的響應(yīng)，分析孔洞分布和和發(fā)育強(qiáng)度與地震波特征屬性參數(shù)之間的關(guān)系，已經(jīng)成為地球物理學(xué)家越來越重要的研究課題。
[0003]研究一種清晰透明不同速度的模型材料，可直觀顯現(xiàn)碳酸鹽巖油氣儲(chǔ)集地質(zhì)構(gòu)造，有助于認(rèn)識(shí)地下儲(chǔ)層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發(fā)育程度，降低用地震勘探方法識(shí)別它們的難度和風(fēng)險(xiǎn)。通過超聲地震物理模型實(shí)驗(yàn)觀測(cè)溶洞體模型中地震波傳播的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，分析和研究地震波對(duì)溶洞體的地震響應(yīng)特征，研究溶洞對(duì)地震波特征的響應(yīng)。正演物理模擬作為地球物理學(xué)的重要研究手段，通過對(duì)物理模型的觀測(cè)和分析，可以為地下溶洞系統(tǒng)的研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種地震物理模型材料及制備方法，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠地震物理模型材，通過利用相似性原理建造的地震物理模型，做模擬實(shí)際的裂縫及溶洞介質(zhì)，研究地震波在油氣藏地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜地區(qū)傳播的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征。為油藏研究提供主要地質(zhì)依據(jù)，進(jìn)行油田開發(fā)生產(chǎn)和研究工作的基礎(chǔ)研究，描述油藏的最終成果。本發(fā)明通過改變環(huán)氧樹脂與聚硫橡膠配比，制作出聲波傳播速度由1800m/s-2100m/s漸變的復(fù)合材料。研究出一種清晰透明、不同速度的模型材料，直觀顯現(xiàn)地下的復(fù)雜構(gòu)造，有助于認(rèn)識(shí)地下儲(chǔ)層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發(fā)育。
[0005]本發(fā)明的目的之一是提供一種地震物理模型材料。
[0006]包括固化后的以下組分:
[0007]環(huán)氧樹脂:100重量份；
[0008]聚硫橡膠:30?50重量份；優(yōu)選35?50重量份；
[0009]引發(fā)劑:1?4重量份，優(yōu)選1.5?3.5重量份；
[0010]固化劑:15?25重量份，優(yōu)選15-20重量份；
[0011]稀釋劑:15?30重量份，優(yōu)選15-25重量份；
[0012]消泡劑:1.5?3重量份，優(yōu)選1.5-2.5重量份。
[0013]所述環(huán)氧樹脂為現(xiàn)有技術(shù)中所有的環(huán)氧樹脂，優(yōu)選E-51;
[0014]所述聚硫橡膠為現(xiàn)有技術(shù)中所有的聚硫橡膠，優(yōu)選JLY-121聚硫橡膠；
[0015]所述固化劑為2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、曼尼斯加成多元胺(T-31)、593中的一種或兩種；
[0016]593是二亞乙基三胺和丁基縮水甘油醚及低分子量環(huán)氧樹脂和乙二胺的加成物；
[0017]所述弓丨發(fā)劑為過氧化合物引發(fā)劑，優(yōu)選過氧化甲乙酮，
[0018]過氧化甲乙酮是由甲乙酮與過氧化氫(雙氧水)反應(yīng)制得。是過氧化甲乙酮與增塑劑的混和溶液；
[0019]所述稀釋劑為酯類增塑劑，優(yōu)選為鄰苯二甲酸二丁酯；
[0020]所述消泡劑為環(huán)氧樹脂消泡劑或磷酸三丁脂，優(yōu)選為磷酸三丁脂。
[0021]本發(fā)明的目的之二是提供一種地震物理模型材料的制備方法。
[0022]包括:所述組分按所述用量固化后制得所述地震物理模型材料。
[0023]本發(fā)明的制備方法可采用本領(lǐng)域的通常的固化方法，本發(fā)明中，可優(yōu)選按照以下步驟進(jìn)行:
[0024]1)環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠按所述用量摻混，一并放入烘箱加熱，經(jīng)過除泡處理后備用；
[0025]2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用；
[0026]3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合，時(shí)間3?5分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在15?35度之間備用；
[0027]4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到所述地震物理模型材料。
[0028]具體地，
[0029]1)按照步驟；確定的配方，選擇環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在30?70度之間，時(shí)間1?4小時(shí)取出，經(jīng)過除泡處理后備用；
[0030]2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用；
[0031]3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合，時(shí)間3?5分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在15?35度之間備用；
[0032]4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到模型材料；
[0033]根據(jù)不同的比例，材料速度可在1800m/s-2100m/s之間變化，混入其它模型材料還可增大速度變化范圍，可塑性強(qiáng)，適于構(gòu)建各種復(fù)雜地質(zhì)形態(tài)的模型。
[0034]本發(fā)明所述的化學(xué)材料合成地震物理儲(chǔ)層模型實(shí)驗(yàn)材經(jīng)測(cè)試，得出配置的新型模型材料的速度范圍見圖1。見本發(fā)明工藝流程圖2。
[0035]本發(fā)明的環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠地震物理模型材，通過利用相似性原理建造的地震物理模型，做模擬實(shí)際的裂縫及溶洞介質(zhì)，研究地震波在油氣藏地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜地區(qū)傳播的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征。為油藏研究提供主要地質(zhì)依據(jù)，進(jìn)行油田開發(fā)生產(chǎn)和研究工作的基礎(chǔ)研究，描述油藏的最終成果。本發(fā)明通過改變環(huán)氧樹脂與聚硫橡膠配比，制作出聲波傳播速度由1800m/s-2100m/s漸變的復(fù)合材料。研究出一種清晰透明、不同速度的模型材料，直觀顯現(xiàn)地下的復(fù)雜構(gòu)造，有助于認(rèn)識(shí)地下儲(chǔ)層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發(fā)育，降低用地震勘探方法識(shí)別它們的難度和風(fēng)險(xiǎn)。通過超聲地震物理模型實(shí)驗(yàn)觀測(cè)溶洞體模型中地震波傳播的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，分析和研究地震波對(duì)溶洞體的地震響應(yīng)特征，研究溶洞對(duì)地震波特征的響應(yīng)，分析孔洞分布和和發(fā)育強(qiáng)度與地震波特征屬性參數(shù)之間的關(guān)系，已經(jīng)成為地球物理學(xué)家越來越重要的研究課題。正演物理模擬作為地球物理學(xué)的重要研究手段，通過對(duì)物理模型的觀測(cè)和分析，可以為地下溶洞系統(tǒng)的研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是不同配比環(huán)氧樹脂與聚硫橡膠合成地震物理模型實(shí)驗(yàn)材料速度圖，表示模型實(shí)驗(yàn)材料的速度范圍，通過不同的速度的模型材料，模擬地下巖石彈性結(jié)構(gòu)，制作物理模型，進(jìn)行地震勘探物理模擬物理試驗(yàn)。
[0037]圖2是本發(fā)明的模型制作工藝流程圖，表示模型材料的制作過程

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0039]實(shí)施例中所用原料如下:
[0040]環(huán)氧樹脂為無錫樹脂廠生產(chǎn)的618 (E-51)；
[0041]聚硫橡膠為上海金昌橡塑實(shí)業(yè)有限分公司生產(chǎn)的JLY-121聚硫橡膠，
[0042]引發(fā)劑，為長順實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的過氧化甲乙酮，
[0043]固化劑為常州億佳新材料有限公司生產(chǎn)的593 ；T-31固化劑(常州山峰化工有限公司)；DMP-30固化劑(常州山峰化工有限公司)；
[0044]稀釋劑為濟(jì)南市承恩化工有限公司生產(chǎn)的鄰苯二甲酸二丁酯；
[0045]消泡劑為青島萬盛化工有限公司生產(chǎn)的磷酸三丁脂；環(huán)氧樹脂消泡劑(上海涵麟實(shí)業(yè)有限公司)。
[0046]實(shí)施例1:
[0047]E-51 環(huán)氧樹脂:100 ;
[0048]JLY-121 聚硫橡膠:30
[0049]593 固化劑:20
[0050]過氧化甲乙酮(60%) ;1.5，
[0051]鄰苯二甲酸二丁酯稀釋劑:15
[0052]磷酸三丁脂消泡劑:1.5 ;
[0053]以上按重量份數(shù)計(jì)。
[0054]1)按照步驟；確定的配方，選擇環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時(shí)取出，經(jīng)過除泡處理后備用；
[0055]2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用；
[0056]3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0057]4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到模型材料；
[0058]經(jīng)測(cè)試所得模型材料的參數(shù):VP=2090、A=150。30天速度穩(wěn)定。
[0059]具體實(shí)施:見發(fā)明工藝流程圖。
[0060]實(shí)施例2:
[0061]E-51 環(huán)氧樹脂:100 ;
[0062]JLY-121 聚硫橡膠:40
[0063]過氧化甲乙酮(60%) ；2.5，
[0064]593 固化劑:20
[0065]鄰苯二甲酸二丁酯稀釋劑:20
[0066]磷酸三丁脂消泡劑'2 ；
[0067]以上按重量份數(shù)計(jì)。
[0068]1)按照步驟；確定的配方，選擇環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時(shí)取出，經(jīng)過除泡處理后備用；
[0069]2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用；
[0070]3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0071]4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到模型材料；
[0072]經(jīng)測(cè)試所得模型材料的參數(shù):VP=1950、A=150。30天速度穩(wěn)定。
[0073]具體實(shí)施:見發(fā)明工藝流程圖。
[0074]實(shí)施例3:
[0075]E-51 環(huán)氧樹脂:100 ;
[0076]JLY-121 聚硫橡膠:45
[0077]過氧化甲乙酮(60%) ;3，
[0078]T-31 固化劑:20
[0079]鄰苯二甲酸二丁酯稀釋劑:20
[0080]環(huán)氧樹脂消泡劑:2.5 ;
[0081]以上按重量份數(shù)計(jì)。
[0082]1)按照步驟；確定的配方，選擇環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時(shí)取出，經(jīng)過除泡處理后備用；
[0083]2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用；
[0084]3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0085]4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到模型材料；
[0086]經(jīng)測(cè)試所得模型材料的參數(shù):VP=1870、A=130。30天速度穩(wěn)定。
[0087]具體實(shí)施:見發(fā)明工藝流程圖。
[0088]實(shí)施例4:
[0089]E-51 環(huán)氧樹脂:100 ;
[0090]JLY-121 聚硫橡膠:50
[0091]DMP-30 固化劑:15
[0092]過氧化甲乙酮(60%) ；3.5
[0093]鄰苯二甲酸二丁酯稀釋劑:25
[0094]環(huán)氧樹脂消泡劑:2.5 ;
[0095]以上按重量份數(shù)計(jì)。
[0096]1)按照步驟；確定的配方，選擇環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時(shí)取出，經(jīng)過除泡處理后備用；
[0097]2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用；
[0098]3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0099]4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到模型材料；
[0100]經(jīng)測(cè)試所得模型材料的參數(shù):VP=1800、A=130。30天速度穩(wěn)定。
[0101]具體實(shí)施:見發(fā)明工藝流程圖。
【權(quán)利要求】
1.一種地震物理模型材料，其特征在于包括固化后的以下組分: 環(huán)氧樹脂:ιοο重量份 聚硫橡膠:30?50重量份 固化劑:15?25重量份 弓丨發(fā)劑；1?4重量份 稀釋劑:15?30重量份 消泡劑:1.5?3重量份 所述固化劑為2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、曼尼斯加成多元胺、593中的一種或兩種； 所述引發(fā)劑為過氧化合物引發(fā)劑； 所述稀釋劑為酯類增塑劑； 所述消泡劑為環(huán)氧樹脂消泡劑或磷酸三丁脂。
2.如權(quán)利要求1所述的地震物理模型材料，其特征在于: 環(huán)氧樹脂:ιοο重量份； 聚硫橡膠:35?50重量份； 引發(fā)劑:1.5?3.5重量份， 固化劑:15?20重量份； 稀釋劑:15?25重量份； 消泡劑:1.5?2.5重量份。
3.如權(quán)利要求1所述的地震物理模型材料，其特征在于: 所述引發(fā)劑為過氧化甲乙酮； 所述稀釋劑為鄰苯二甲酸二丁酯； 所述消泡劑為磷酸三丁脂。
4.一種如權(quán)利要求1?3之一所述的地震物理模型材料的制備方法，其特征在于: 所述組分按所述用量固化后制得所述地震物理模型材料。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于； 1)環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠按所述用量摻混，烘熱除泡處理后備用； 2)固化劑、引發(fā)劑、稀釋劑、消泡劑經(jīng)過除泡處理后備用； 3)環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，高速混合，時(shí)間3?5分鐘，經(jīng)過除泡處理后，溫度控制在15?35度之間備用； 4)加入固化劑、引發(fā)劑攪拌混合，經(jīng)過除泡處理后得到所述地震物理模型材料。
【文檔編號(hào)】C08K5/17GK104341715SQ201310315214
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】李智宏 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院