[发明专利]一种地震物理储层模型及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，特别是涉及一种用于地震波场研究中模拟实际地质构造的地震物理储层模型实验材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国油气勘探开发工作的不断深入，扩大油气发现的焦点已逐渐向复杂地区延伸。许多地质现象及波场传播理论急待得到进一步的验证与完善，勘探方法也有待进一步发展。

地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一，它所依据的是岩石的弹性，研究的基本方法是用炸药或非炸药人工激发地震波，地震波在通过地下不同的介质时，由于其弹性性质及几何形态的不同而千变万化。根据接收到的地震波的旅行时间和速度资料，特别是根据波的振幅、频率及地层速度等参数，地震勘探研究人员可推断波的传播路径、介质岩石的结构性质，达到勘探的目的。

物理模型模拟技术是地球物理研究的关键技术之一，是从事理论问题研究的重要“助手”，也是生产应用中减少地球物理问题多解性的有效手段，是研究复杂地震波场特征最有效、最直接的方法，模型材料研究是地震物理模拟的基础。三维地震物理模型是研究复杂地质条件下地震波传播响应的有效手段之一，它可以正确地模拟全波地震波场，有效地鉴定绕射波和侧面波的收敛归位质量。

地震物理模拟的最大优点是其结果的真实性。它不受计算方法、假设条件的限制，在三维复杂地震模拟中，具有快速和经济的特点。因此，受到国内外石油公司、大学和研究机构的普遍重视，在石油天然气勘探、开发中的应用越来越广泛。因此，它的应用前景广阔。

选择或调配出能与自然地层岩性速度可类比的模型材料并制作出逼真的地质构造模型是地震物理模拟技术成功的关键之一。为此，有针对性地开展复杂地表和复杂储层的模型材料模拟技术研究，结合油气勘探开发难题，开展复杂地表和复杂储层模拟及波场特征分析，对实际勘探有重要现实的意义。

国内近年来在地球物理模型材料的研制和开发方面取得了可喜的成果，采用环氧树脂和硅橡胶混合的方法试验出纵波速度由1034～2370m/s变化的材料配比关系模型小样；吉林大学地球勘探科学与技术学院在实验中发现在环氧树脂中混入稀释剂或低速度胶体可降低环氧树脂混合材料的弹性波的速度，加入水泥粉或矿物粉可提高环氧树脂混合材料的弹性波的速度，通过控制混合比例，可将混合材料的弹性波的速度控制在1600～3200m/s范围内等等。他们都在利用物理模型开展复杂介质的波场特征研究。

地震物理模型实验关键是要找到合适的相似材料。对于地震物理模型材料的研究，国内外已经做了不少的工作，总结起来，国内外所用的材料基本上都是硅橡胶和环氧树脂，它们对于构造模拟是理想的材料，但对于储层模拟已经难以胜任。在自然界对形成油气储集层来说，岩石类型并不是主要的，关键在于是否具有孔隙性和渗透性。任何岩类的岩石只要具有一定的孔隙性和渗透性，都可能成为油气储集层。而硅橡胶和环氧树脂混合方法模拟的模型材料，是致密、无孔隙性和渗透性，满足不了这方面的要求。

目前用于储层模拟材料的研究还是个空白，开展储层模拟材料研究是提高地震物理模型实验能力的必要途经，也是地震勘探发展的需要。

因此，随着我国油气勘探开发工作的不断深入，对现有地震勘探技术提出了严峻的挑战，储集层的油气勘探研究越来越得到人们的重视。研发具有一定的孔隙性和渗透性储层物理模型材料，进行储集层物理模型的研究，这也是在整个地震物理模拟技术中最难解决的问题之一。

中国专利CN1772809A公开了一种“用于地震物理模型的高分子合成材料及其制备方法”。中国专利201010503831.2公开了一种“一种地震物理模型及其制备方法和应用”.但是由于它的选材和制备方法的局限，目前现有技术存在的问题是：

1、模型材料可控速度有限；(1000-3300)

2、现有模型材料是致密、无孔隙性和渗透性。

本发明目的在于，研制的工程材料合成新型的地震物理储层模型材料，通过利用相似性原理建造的地震物理模型，模拟实际的地质构造，研究地震波在油气藏储层构造的复杂地区传播的运动学和动力学特征。为油藏研究提供主要地质依据，进行油田开发生产和研究工作的基础研究，描述油藏的最终成果。目前，这种模型储层材料的模型制作正处于探索研究之中。

发明内容