一種地震物理模型材料及制備方法
【專利摘要】本發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。本發明通過改變環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。有助于認識地下儲層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發育。
【專利說明】一種地震物理模型材料及制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及地球物理勘探領域，更進一步說，涉及一種地震物理模型材料及制備方法。

【背景技術】
[0002]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脂，環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。它們對于構造模擬是理想的材料，但隨著我國油氣勘探開發工作的不斷深入，對于碳酸鹽地區，油氣儲集空間主要為裂縫及溶洞，儲層埋藏較深，縱橫向非均質性較強，受地貌、構造和成巖等地質因素的影響，碳酸鹽巖儲層的溶洞分布千姿百態，分布的隨機性、形態的復雜性及溶洞中填充物的不同，研究溶洞對地震波特征的響應，分析孔洞分布和和發育強度與地震波特征屬性參數之間的關系，已經成為地球物理學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，可直觀顯現碳酸鹽巖油氣儲集地質構造，有助于認識地下儲層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發育程度，降低用地震勘探方法識別它們的難度和風險。通過超聲地震物理模型實驗觀測溶洞體模型中地震波傳播的動力學和運動學特征，分析和研究地震波對溶洞體的地震響應特征，研究溶洞對地震波特征的響應。正演物理模擬作為地球物理學的重要研究手段，通過對物理模型的觀測和分析，可以為地下溶洞系統的研究提供實驗依據。


【發明內容】

[0004]為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種地震物理模型材料及制備方法，本發明的環氧樹脂、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，做模擬實際的裂縫及溶洞介質，研究地震波在油氣藏地質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。本發明通過改變環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，直觀顯現地下的復雜構造，有助于認識地下儲層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發育。
[0005]本發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]環氧樹脂:100重量份；
[0008]聚硫橡膠:30?50重量份；優選35?50重量份；
[0009]引發劑:1?4重量份，優選1.5?3.5重量份；
[0010]固化劑:15?25重量份，優選15-20重量份；
[0011]稀釋劑:15?30重量份，優選15-25重量份；
[0012]消泡劑:1.5?3重量份，優選1.5-2.5重量份。
[0013]所述環氧樹脂為現有技術中所有的環氧樹脂，優選E-51;
[0014]所述聚硫橡膠為現有技術中所有的聚硫橡膠，優選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氧樹脂和乙二胺的加成物；
[0017]所述弓丨發劑為過氧化合物引發劑，優選過氧化甲乙酮，
[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，優選為鄰苯二甲酸二丁酯；
[0020]所述消泡劑為環氧樹脂消泡劑或磷酸三丁脂，優選為磷酸三丁脂。
[0021]本發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]本發明的制備方法可采用本領域的通常的固化方法，本發明中，可優選按照以下步驟進行:
[0024]1)環氧樹脂、聚硫橡膠按所述用量摻混，一并放入烘箱加熱，經過除泡處理后備用；
[0025]2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用；
[0026]3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合，時間3?5分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在15?35度之間備用；
[0027]4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經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，時間1?4小時取出，經過除泡處理后備用；
[0030]2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用；
[0031]3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合，時間3?5分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在15?35度之間備用；
[0032]4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經過除泡處理后得到模型材料；
[0033]根據不同的比例，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，適于構建各種復雜地質形態的模型。
[0034]本發明所述的化學材料合成地震物理儲層模型實驗材經測試，得出配置的新型模型材料的速度范圍見圖1。見本發明工藝流程圖2。
[0035]本發明的環氧樹脂、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，做模擬實際的裂縫及溶洞介質，研究地震波在油氣藏地質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。本發明通過改變環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，直觀顯現地下的復雜構造，有助于認識地下儲層中溶洞的存在形式、大小和空間分布特征以及溶洞的發育，降低用地震勘探方法識別它們的難度和風險。通過超聲地震物理模型實驗觀測溶洞體模型中地震波傳播的動力學和運動學特征，分析和研究地震波對溶洞體的地震響應特征，研究溶洞對地震波特征的響應，分析孔洞分布和和發育強度與地震波特征屬性參數之間的關系，已經成為地球物理學家越來越重要的研究課題。正演物理模擬作為地球物理學的重要研究手段，通過對物理模型的觀測和分析，可以為地下溶洞系統的研究提供實驗依據。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0038]下面結合實施例，進一步說明本發明。
[0039]實施例中所用原料如下:
[0040]環氧樹脂為無錫樹脂廠生產的618 (E-51)；
[0041]聚硫橡膠為上海金昌橡塑實業有限分公司生產的JLY-121聚硫橡膠，
[0042]引發劑，為長順實業有限公司生產的過氧化甲乙酮，
[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]稀釋劑為濟南市承恩化工有限公司生產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的磷酸三丁脂；環氧樹脂消泡劑(上海涵麟實業有限公司)。
[0046]實施例1:
[0047]E-51 環氧樹脂: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]以上按重量份數計。
[0054]1)按照步驟；確定的配方，選擇環氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時取出，經過除泡處理后備用；
[0055]2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用；
[0056]3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0057]4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經過除泡處理后得到模型材料；
[0058]經測試所得模型材料的參數:VP=2090、A=150。30天速度穩定。
[0059]具體實施:見發明工藝流程圖。
[0060]實施例2:
[0061]E-51 環氧樹脂: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]以上按重量份數計。
[0068]1)按照步驟；確定的配方，選擇環氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時取出，經過除泡處理后備用；
[0069]2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用；
[0070]3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0071]4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經過除泡處理后得到模型材料；
[0072]經測試所得模型材料的參數:VP=1950、A=150。30天速度穩定。
[0073]具體實施:見發明工藝流程圖。
[0074]實施例3:
[0075]E-51 環氧樹脂: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]環氧樹脂消泡劑:2.5 ;
[0081]以上按重量份數計。
[0082]1)按照步驟；確定的配方，選擇環氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時取出，經過除泡處理后備用；
[0083]2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用；
[0084]3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0085]4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經過除泡處理后得到模型材料；
[0086]經測試所得模型材料的參數:VP=1870、A=130。30天速度穩定。
[0087]具體實施:見發明工藝流程圖。
[0088]實施例4:
[0089]E-51 環氧樹脂: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]環氧樹脂消泡劑:2.5 ;
[0095]以上按重量份數計。
[0096]1)按照步驟；確定的配方，選擇環氧樹脂、聚硫橡膠摻混，一并放入烘箱，溫度控制在60度，2小時取出，經過除泡處理后備用；
[0097]2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用；
[0098]3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，攪拌混合3分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在20度備用；
[0099]4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經過除泡處理后得到模型材料；
[0100]經測試所得模型材料的參數:VP=1800、A=130。30天速度穩定。
[0101]具體實施:見發明工藝流程圖。
【權利要求】
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； 所述引發劑為過氧化合物引發劑； 所述稀釋劑為酯類增塑劑； 所述消泡劑為環氧樹脂消泡劑或磷酸三丁脂。
2.如權利要求1所述的地震物理模型材料，其特征在于: 環氧樹脂:ιοο重量份； 聚硫橡膠:35?50重量份； 引發劑: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.如權利要求1所述的地震物理模型材料，其特征在于: 所述引發劑為過氧化甲乙酮； 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.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于； 1)環氧樹脂、聚硫橡膠按所述用量摻混，烘熱除泡處理后備用； 2)固化劑、引發劑、稀釋劑、消泡劑經過除泡處理后備用； 3)環氧樹脂和聚硫橡膠，加入稀釋劑、消泡劑后，高速混合，時間3?5分鐘，經過除泡處理后，溫度控制在15?35度之間備用； 4)加入固化劑、引發劑攪拌混合，經過除泡處理后得到所述地震物理模型材料。
【文檔編號】C08K5/17GK104341715SQ201310315214
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】李智宏 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