本發(fā)明屬于超聲地震物理模型技術(shù)研究領(lǐng)域，更具體地，涉及一種地震物理模型材料組合物和地震物理模型材料及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、地震物理模擬是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將實(shí)際的地層構(gòu)造或地質(zhì)體在一定的尺度相似比下用相應(yīng)的材料制作成物理模型，并用超聲波測(cè)試方法對(duì)野外地震勘探進(jìn)行模擬采集的一種正演模擬方法。目前，最常用的地震物理模型的材料為可成型材料，即利用一些液態(tài)或粉狀材料的混合物，通過(guò)添加固化劑或改變溫度的方式變成固體，這類模型材料具有良好的均勻性和可塑性，能夠方便的制作復(fù)雜構(gòu)造物理模型?，F(xiàn)有技術(shù)多是利用環(huán)氧樹脂、硅橡膠與滑石粉等無(wú)機(jī)物進(jìn)行混合的方式。另外，在進(jìn)行儲(chǔ)層物理模擬時(shí)，還可以利用人工巖石作為模型材料。已有的地震物理模擬材料的速度值范圍通常在1000m/s至4000m/s，密度范圍在1.1g/cm3至2.6g/cm3，且模型材料的密度和速度通常呈線性變化關(guān)系，即地震物理模型材料速度大于2200m/s時(shí)，密度通常會(huì)大于1.6g/cm3。

2、海底沉積物的速度通常為1200-1600m/s，密度約為1.4g/cm3。天然氣水合物的速度通常為2000-3600m/s，密度為0.8-0.9g/cm3。資料顯示，發(fā)育在海底沉積物的天然氣水合物儲(chǔ)層的等效速度通常為2200-2800m/s，密度為1.2-1.4g/cm3，具有顯著的高速度、低密度特點(diǎn)。對(duì)于已有的地震物理模型材料，當(dāng)速度為2200-2800m/s變化時(shí)，密度范圍通常為1.6-2.2g/cm3，遠(yuǎn)高于實(shí)際海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層的密度，很難進(jìn)行高相似性物理模擬。

3、綜上所述可見，如何實(shí)現(xiàn)具有較高速度且較低密度的模型材料，是決定物理模型技術(shù)能否對(duì)海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層進(jìn)行高相似性物理模擬的關(guān)鍵，也關(guān)系到地震物理模型技術(shù)能否有長(zhǎng)足發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種地震物理模型材料組合物和地震物理模型材料及制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的地震物理模型材料與實(shí)際海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層具有很高的相似性，能夠用于該類儲(chǔ)層的物理模擬。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種地震物理模型材料組合物，所述組合物包括以重量份計(jì)的以下組分：

3、

4、本發(fā)明第二方面提供了一種利用所述的組合物制備地震物理模型材料的方法，所述方法包括如下步驟：

5、s1：預(yù)熱環(huán)氧樹脂和固化劑；

6、s2：將預(yù)熱后的環(huán)氧樹脂和固化劑與空心玻璃微珠、海沙、高嶺土混合均勻，得到混合物料；

7、s3：將所述混合物料注入模具并利用壓機(jī)進(jìn)行壓制后，經(jīng)固化處理得到所述地震物理模型材料。

8、本發(fā)明第三方面提供了所述的方法制備得到的地震物理模型材料。

9、本發(fā)明第四方面提供了所述的地震物理模型材料在海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層物理模擬中的應(yīng)用。

10、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果如下：

11、(1)本發(fā)明的地震物理模型材料組合物具有高速度、低密度特征，通過(guò)改變組合物中不同材料的配比，可使制得的地震物理模型材料的速度從2000m/s變化至2800m/s時(shí)，密度從1g/cm3變化至1.4g/cm3，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有物理模型材料的密度。

12、(2)本發(fā)明的地震物理模型材料與實(shí)際海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層具有很高的相似性，能夠用于該類儲(chǔ)層的物理模擬。

13、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種地震物理模型材料組合物，其特征在于，所述組合物包括以重量份計(jì)的以下組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震物理模型材料組合物，其中，所述組合物包括以重量份計(jì)的以下組分：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地震物理模型材料組合物，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地震物理模型材料組合物，其中，

5.一種利用權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的組合物制備地震物理模型材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在步驟s1中，所述預(yù)熱的時(shí)間為12-36h，所述預(yù)熱的溫度為40-50℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在步驟s3中，所述壓機(jī)的壓力為0.5-4mpa；所述固化處理的時(shí)間為36-60h，所述固化處理的溫度為40-50℃。

8.權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的地震物理模型材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地震物理模型材料，其中，所述地震物理模型材料的速度為2200-2800m/s，密度為1-1.4g/cm3。

10.權(quán)利要求8或9所述的地震物理模型材料在海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層物理模擬中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于超聲地震物理模型技術(shù)研究領(lǐng)域，公開了一種地震物理模型材料組合物和地震物理模型材料及制備方法和應(yīng)用。所述組合物包括以重量份計(jì)的以下組分：空心玻璃微珠5?45重量份；海沙90?220重量份；高嶺土10?25重量份；環(huán)氧樹脂8?12重量份；固化劑1?3重量份。本發(fā)明的地震物理模型材料與實(shí)際海底沉積物天然氣水合物儲(chǔ)層具有很高的相似性，能夠用于該類儲(chǔ)層的物理模擬。

技術(shù)研發(fā)人員：司文朋,劉定進(jìn),馬靈偉,王瑩,范小根
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19