[發(fā)明專利]一種含水基地震物理模擬儲層材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410389769.7
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN105440579B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 劉東方;王輝明
• 申請（專利權(quán)）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
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L33/02;C08K5/12;C08K5/11;C08G59/50;C08J9/00
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所11218
• 代理人: 趙宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理勘探領(lǐng)域，更進一步說，涉及一種含水基地震物理模擬儲層材料及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

地震物理模擬是在實驗室利用超聲波模擬野外地震波，通過超聲波換能器激發(fā)和接受信號，是研究地震波傳播規(guī)律的有效手段，在實驗室里制作符合實際地質(zhì)構(gòu)造或不同儲層類型的物理模型，研究地震波在復雜構(gòu)造及復雜儲層中的運動學和動力學特征，制作物理模型的材料必須具備一定的地質(zhì)特性，現(xiàn)在各大院所及高校中主要使用環(huán)氧樹脂和硅橡膠合成地震物理模型材料，通過改變環(huán)氧樹脂與硅橡膠的配比來改變材料聲波傳播速度，速度可以有1000m/s～2600m/s漸變，可以根據(jù)地層速度需要制作出速度不同的物理模型。也有一些科研院所通過在環(huán)氧樹脂材料中加入不同顆粒度的石英砂等顆粒材料來模擬具有空隙結(jié)構(gòu)的儲層特性，但這種材料只是近似儲層材料，因為其內(nèi)部不含流體，綜上所述，環(huán)氧樹脂與硅橡膠或石英砂顆粒等復合材料仍有以下兩個缺點：

一是環(huán)氧樹脂和硅橡膠在外加助劑的作用下可以配制出聲波傳播速度不同的地震物理模擬材料，能夠很好地用于地質(zhì)構(gòu)造的模擬和研究，但無法模擬具有孔隙結(jié)構(gòu)的儲層地質(zhì)特性。

二是環(huán)氧樹脂與石英砂等顆粒材料制作的復合材料雖然具有一定的孔隙特性，但流體介質(zhì)很難滲透進去，無法進行飽和流體實驗，無法真正的去模擬研究儲層流體特性。

公開號為CN103513269A的中國專利提供了一種地震物理儲層模型及其制備方法和應用，為了模擬儲層，其方法是使用水泥、沙等無機材料制作模型，材料在測試時有較強的續(xù)至波，而且薄層的頂?shù)捉缑婧茈y分辨，在物理模擬方面有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種含水基地震物理模擬儲層材料及其制備方法和應用。本發(fā)明使用高分子材料，通過在環(huán)氧樹脂中加入吸水材料來實現(xiàn)模擬儲層的目的，材料無續(xù)至波，能夠很好的用于定量化儲層的研究。本發(fā)明使用環(huán)氧樹脂和具有強吸水性能的聚丙烯酸酯類吸水材料進行復合，通過改變吸水材料含量和吸水量的配比，制作出孔隙大小不同和流體含量不同的復合材料。所述復合材料克服了現(xiàn)有制模材料致密無孔隙或者有孔隙但無飽和流體的問題，而且本發(fā)明的含水基地震物理模擬儲層材料不僅具有飽含流體的特性，也具有較好的穿透性，續(xù)至波弱，為儲層大模型的制作及測試奠定了良好基礎(chǔ)。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種含水基地震物理模擬儲層材料。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種含水基地震物理模擬儲層材料的制備方法。

本發(fā)明的第三個目的是所述含水基地震物理模擬儲層材料在地震物理模型實驗中的應用。

本發(fā)明的一種含水基地震物理模擬儲層材料，包含澆注的以下組分：環(huán)氧樹脂預聚物、稀釋劑、固化劑、聚丙烯酸酯類吸水樹脂、水、示蹤劑；其中，以所述環(huán)氧樹脂預聚物為100重量份數(shù)計，所述稀釋劑為5～30份，優(yōu)選10～20份，所述固化劑為45～60份，優(yōu)選50～55份，所述聚丙烯酸酯類吸水樹脂為1～10份，優(yōu)選1～5份，所述水為2～20份，優(yōu)選2.4～12.5份，所述示蹤劑為0.1～0.5份，優(yōu)選0.1～0.2份；

其中，環(huán)氧樹脂預聚物主要作為基體材料，稀釋劑主要用于降低體系粘度，有利于抽真空脫泡，固化劑與環(huán)氧樹脂反應，形成熱固性高分子材料，聚丙烯酸酯類吸水樹脂主要起到吸水保水作用，用于模擬儲層流體。

所述稀釋劑可為酯類增塑劑；具體可選自鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三乙酯中的至少一種，優(yōu)選鄰苯二甲酸二辛酯。

所述固化劑可為胺類固化劑，具體可選自腰果油改性脂肪胺、改性芳香胺中的至少一種，優(yōu)選腰果油改性脂肪胺。

所述聚丙烯酸酯類吸水樹脂選自交聯(lián)型聚丙烯酸鈉鹽。

所述示蹤劑可為親水性染料，具體可選自水彩顏料、水粉顏料、水性油墨中的至少一種。

所述的含水基地震物理模擬儲層材料的制備方法包括將所述的含水基地震物理模擬儲層材料的各組分在內(nèi)的組分混合均勻，之后將其澆注并固化。

其中，所述方法可包括以下步驟：

首先把所述聚丙烯酸類吸水樹脂分散到所述稀釋劑中配制吸水樹脂分散液，再向所述吸水樹脂分散液中加入所述示蹤劑和所述水混合成的溶液，配制成含水基分散液，最后在所述環(huán)氧樹脂預聚物中加入所述固化劑和含水基分散液，配制成含水基復合材料；之后將含水基復合材料攪拌抽真空脫泡處理，將脫泡后的得到的材料注入預先制作的模具中，固化反應24～30小時后脫模，即得所述含水基地震物理模擬儲層材料。

具體地，