[发明专利]一种人工页岩物理模型及其制作方法和应用

权利要求书

1.一种人工页岩物理模型的制作方法，该方法包括步骤：

将粘合剂与石粉混合均匀；其中，所述粘合剂为环氧树脂类胶粘剂；所述石粉包括石英、高岭土、有机碳粉和方解石，以石粉的总质量为100％计，各石粉用量为：石英10％-70％，高岭土10％-80％，有机碳粉4％-25％，方解石3％-10％；所述粘合剂用量占石粉总质量的5％～35％；

将粘合剂与石粉的混合物装填入模具中，放在压力器上水平固定，调整垂直方向压强至80～300MPa，固定放置24小时以上，初步固化；

脱模，将初步固化的页岩样品于30～50℃干燥，制得人工页岩物理模型。

2.根据权利要求1所述的人工页岩物理模型的制作方法，其中，所述石粉的粒度为2000目-5000目。

3.根据权利要求1所述的人工页岩物理模型的制作方法，其中，所述粘合剂为环氧树脂AB胶，其液体粘度为500～3000CPS/25℃，固化硬度70～100Shore D，剪切强度≥10Mpa；例如，所述粘合剂为YY505A/B环氧树脂胶。

4.根据权利要求1或3所述的人工页岩物理模型的制作方法，其中，通过控制粘合剂与石粉的质量比而控制人工页岩物理模型的各向异性；优选地，控制粘合剂用量占石粉总质量的12％以下，而提高人工页岩物理模型的各向异性在10％以上。

5.根据权利要求1所述的人工页岩物理模型的制作方法，其中，所述石粉中还包括磷铁粉，以石粉的总质量为100％计，磷铁粉的量为3％～30％，粒度为2000目-5000目；优选地，控制磷铁粉在石粉中的用量比例为10％～30％，更优选为10％～20％。

6.根据权利要求1所述的人工页岩物理模型的制作方法，其中，所述石粉的组成为：以石粉的总质量为100％计，石英10％-40％，高岭土10％-50％，有机碳粉4％-25％，方解石3％-10％，磷铁粉10％～30％。

7.根据权利要求1所述的人工页岩物理模型的制作方法，其中，将粘合剂与石粉的混合物装填入模具中，是采用装填后整体加压的方式，或是采用分层加压方式；

所述分层加压方式为：将粘合剂与石粉的混合物分成多份，第一份装填入模具中，铺平后加压至1～3MPa，再倒入第2份混合物，铺平加压，依次重复，直至加入全部混合物；其中，控制每份混合物在模具中铺平后的层高为0.5～2mm。

8.一种人工页岩物理模型，其是按照权利要求1～6任一项所述方法制作得到的，其密度为1.6g/cc～2.5g/cc，孔隙度为1％～15％；具有各向异性特征，并具有横向各向同性特征，纵波速度为2000m/s～4000m/s。

9.权利要求8所述的人工页岩物理模型在页岩储层研究中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其中，是应用所述人工页岩物理模型开展页岩储层地震波响应及各向异性模拟研究。