專利名稱：一種地震物理儲層模型及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及地球物理勘探領域，特別是涉及一種用于地震波場研究中模擬實際地質構造的地震物理儲層模型實驗材料及其制備方法和應用。
背景技術：
隨著我國油氣勘探開發工作的不斷深入，擴大油氣發現的焦點已逐漸向復雜地區延伸。許多地質現象及波場傳播理論急待得到進一步的驗證與完善，勘探方法也有待進一步發展。地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一，它所依據的是巖石的彈性，研究的基本方法是用炸藥或非炸藥人工激發地震波，地震波在通過地下不同的介質時，由于其彈性性質及幾何形態的不同而千變萬化。根據接收到的地震波的旅行時間和速度資料，特別·是根據波的振幅、頻率及地層速度等參數，地震勘探研究人員可推斷波的傳播路徑、介質巖石的結構性質，達到勘探的目的。物理模型模擬技術是地球物理研究的關鍵技術之一，是從事理論問題研究的重要“助手”，也是生產應用中減少地球物理問題多解性的有效手段，是研究復雜地震波場特征最有效、最直接的方法，模型材料研究是地震物理模擬的基礎。三維地震物理模型是研究復雜地質條件下地震波傳播響應的有效手段之一，它可以正確地模擬全波地震波場，有效地鑒定繞射波和側面波的收斂歸位質量。地震物理模擬的最大優點是其結果的真實性。它不受計算方法、假設條件的限制，在三維復雜地震模擬中，具有快速和經濟的特點。因此，受到國內外石油公司、大學和研究機構的普遍重視，在石油天然氣勘探、開發中的應用越來越廣泛。因此，它的應用前景廣闊。選擇或調配出能與自然地層巖性速度可類比的模型材料并制作出逼真的地質構造模型是地震物理模擬技術成功的關鍵之一。為此，有針對性地開展復雜地表和復雜儲層的模型材料模擬技術研究，結合油氣勘探開發難題，開展復雜地表和復雜儲層模擬及波場特征分析，對實際勘探有重要現實的意義。國內近年來在地球物理模型材料的研制和開發方面取得了可喜的成果，采用環氧樹脂和硅橡膠混合的方法試驗出縱波速度由1034 2370m/s變化的材料配比關系模型小樣；吉林大學地球勘探科學與技術學院在實驗中發現在環氧樹脂中混入稀釋劑或低速度膠體可降低環氧樹脂混合材料的彈性波的速度，加入水泥粉或礦物粉可提高環氧樹脂混合材料的彈性波的速度，通過控制混合比例，可將混合材料的彈性波的速度控制在1600 3200m/s范圍內等等。他們都在利用物理模型開展復雜介質的波場特征研究。地震物理模型實驗關鍵是要找到合適的相似材料。對于地震物理模型材料的研究，國內外已經做了不少的工作，總結起來，國內外所用的材料基本上都是硅橡膠和環氧樹月旨，它們對于構造模擬是理想的材料，但對于儲層模擬已經難以勝任。在自然界對形成油氣儲集層來說，巖石類型并不是主要的，關鍵在于是否具有孔隙性和滲透性。任何巖類的巖石只要具有一定的孔隙性和滲透性，都可能成為油氣儲集層。而硅橡膠和環氧樹脂混合方法模擬的模型材料，是致密、無孔隙性和滲透性，滿足不了這方面的要求。目前用于儲層模擬材料的研究還是個空白，開展儲層模擬材料研究是提高地震物理模型實驗能力的必要途經，也是地震勘探發展的需要。因此，隨著我國油氣勘探開發工作的不斷深入，對現有地震勘探技術提出了嚴峻的挑戰，儲集層的油氣勘探研究越來越得到人們的重視。研發具有一定的孔隙性和滲透性儲層物理模型材料，進行儲集層物理模型的研究，這也是在整個地震物理模擬技術中最難解決的問題之一。中國專利CN1772809A公開了一種“用于地震物理模型的高分子合成材料及其制備方法”。中國專利201010503831. 2公開了一種“一種地震物理模型及其制備方法和應用但是由于它的選材和制備方法的局限，目前現有技術存在的問題是
I、模型材料可控速度有限；(1000-3300)2、現有模型材料是致密、無孔隙性和滲透性。本發明目的在于，研制的工程材料合成新型的地震物理儲層模型材料，通過利用相似性原理建造的地震物理模型，模擬實際的地質構造，研究地震波在油氣藏儲層構造的復雜地區傳播的運動學和動力學特征。為油藏研究提供主要地質依據，進行油田開發生產和研究工作的基礎研究，描述油藏的最終成果。目前，這種模型儲層材料的模型制作正處于探索研究之中。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種工程材料合成地震物理儲層模型，該模型材料是由由還原鐵粉，松香液，氧化鋅，重晶石粉或者石灰等組成。本發明可以根據不同的試驗目的和要求，采用不同的外加材料。本發明經過一定的配比研制試驗，研究其物性參數，確定合適的儲層模擬材料，制作出新型的地震物理模型，用于研究在油氣藏地質構造地震波在復雜地區傳播的運動學和動力學特征。本發明之一的地震物理儲層模型是這樣實現的所述地震物理儲層模型的性質參數在以下范圍內可調傳播速度為1100 2000m/s，孔隙度為I 30%，振幅為50 210 ;所述地震物理儲層模型實驗材料的成分按重量份數計為還原鐵粉80-120松香液25-70氧化鋅25-110重晶石粉或者石灰3_40。在具體實施中，所述的松香液為25 50%酒精松香的液體。所述的還原鐵粉可以為天津市科密歐化學試劑有限公司生產的分析純還原鐵粉；所述的氧化鋅為可以為上海久億化學試劑有限公司生產的分析純氧化鋅；
所述的重晶石粉可以為西隴化工股份有限公司生產的分析純硫酸鋇。本發明所述的地震物理儲層模型可以按以下步驟制備I、將所述地震物理儲層模型的各種實驗材料成分放入攪拌器具，然后進行攪拌，攪拌均勻后注入模具；2、壓實、除泡處理；3、成型、脫模后制成所述地震物理儲層模型。本發明之二是一種地震物理儲層模型的制備方法，所述的合成地震物理儲層模型的制備按以下步驟進行
I、將所述地震物理儲層模型的各種實驗材料成分放入攪拌器具，然后進行攪拌，攪拌均勻后注入模具；2、壓實、除泡處理；3、成型、脫模后制成所述地震物理儲層模型。本發明之三是地震物理儲層模型在研究地震波在復雜地區傳播的運動學和動力學特征中的應用。在具體應用中，所述的應用為模擬實際地質構造、油氣儲集層、研究地震波在復雜地區傳播的運動學和動力學特征，以及正確地模擬全波地震波場、有效地鑒定繞射波和側面波的收斂歸位質量。發明的效果通過本發明的用工程材料合成地震物理儲層模型實驗材料，利用相似性原理建造的地震物理模型，模擬實際的地質構造，用于地震波場研究、地層——巖性模型研究、縫——洞儲層模型研究、井間地震物理模型研究和其他目，研究地震波在復雜地區傳播的運動學和動力學特征，同時也為油氣勘探開發中新的方法和新理論的驗證提供了比較客觀的依據，為油藏研究提供主要地質依據，進行油田開發生產和研究工作的基礎研究，描述油藏的最終成果。
圖I為本發明不同儲層材料模型的速度V范圍圖；圖2為本發明不同速度儲層材料模型的振幅A范圍圖；圖3為本發明不同的速度V與養護時間T的關系4為本發明模型制備的工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結合具體的實施例，對本發明的實施方式詳細說明如下。實施例1-4I、將所述地震物理儲層模型的各種實驗材料成分放入攪拌器具，也可以加入適量的膠結劑，然后進行攪拌，攪拌均勻后注入模具；2、壓實、除泡處理； 3、成型、脫模后，或者經過雕刻制成所述地震物理儲層模型。4、在常溫下帶模養護28 30天，拆模，模型制成。
實施例1-4的實驗材料的組成和制得的模型性質見表I和附圖1-3.表I
權利要求
1.一種地震物理儲層模型，其特征在于 所述地震物理儲層模型的性質參數在以下范圍內可調 傳播速度為1100 2000m/s， 孔隙度為I 30%， 振幅為50 210 ; 所述地震物理儲層模型實驗材料的成分按重量份數計為 還原鐵粉80-120 松香液25-70 氧化鋅25-110 重晶石粉或者石灰3_40。
2.如權利要求I所述的地震物理儲層模型，其特征在于 所述的松香液為25 50%酒精松香的液體。
3.如權利要求2所述的地震物理儲層模型，其特征在于 所述的還原鐵粉為天津市科密歐化學試劑有限公司生產的還原鐵粉。
4.如權利要求3所述的地震物理儲層模型，其特征在于 所述的氧化鋅為為上海久億化學試劑有限公司生產的氧化鋅。
5.如權利要求4所述的地震物理儲層模型，其特征在于 所述的重晶石粉為西隴化工股份有限公司生產的硫酸鋇。
6.如權利要求I 5之一所述的地震物理儲層模型,其特征在于 所述的地震物理儲層模型按以下步驟制備 1、將所述地震物理儲層模型的各種實驗材料成分放入攪拌器具，然后進行攪拌，攪拌均勻后注入模具； 2、壓實、除泡處理； 3、成型、脫模后制成所述地震物理儲層模型。
7.如權利要求I 6之一的地震物理儲層模型的制備方法，其特征在于 所述的合成地震物理儲層模型的制備按以下步驟進行 1、將所述地震物理儲層模型的各種實驗材料成分放入攪拌器具，然后進行攪拌，攪拌均勻后注入模具； 2、壓實、除泡處理； 3、成型、脫模后制成所述地震物理儲層模型。
8.如權利要求I 6之一的地震物理儲層模型在研究地震波在復雜地區傳播的運動學和動力學特征中的應用。
9.如權利要求8的地震物理儲層模型的應用，其特征在于 所述的應用為模擬實際地質構造、研究地震波在復雜地區傳播的運動學和動力學特征，以及正確地模擬全波地震波場、有效地鑒定繞射波和側面波的收斂歸位質量。
全文摘要
本發明為一種地震物理儲層模型及其制備方法和應用。該模型由還原鐵粉，松香液，氧化鋅，重晶石粉或者石灰等組成。該模型的性質參數在以下范圍內可調傳播速度為1100～2000m/s，孔隙度為1～30％，振幅為50～210。其制備方法為1、將所述地震物理儲層模型的各種實驗材料成分放入攪拌器具，然后進行攪拌，攪拌均勻后注入模具；2、壓實、除泡處理；3、成型、脫模后制成。本發明可以根據不同的試驗目的和要求，通過利用相似性原理建造地震物理模型，模擬實際的地質構造，用于地震波場和其他目的研究，同時也為油氣勘探開發中新的方法和新理論的驗證提供了比較客觀的依據。
文檔編號G09B25/06GK102951875SQ20111024734
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者李智宏, 朱海龍, 趙群, 王輝明, 楊勤勇, 王咸彬, 傅星菊, 崔連軍 申請人: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研究院