的以及垂直于層理方向的快、慢橫波速度均在該范圍內)，縱橫波各向異性皆大于10%。
[0026]根據本發明的【具體實施方式】，優選地，上述含干酪根的頁巖物理模型在微觀結構方面，垂直層理和平行層理方向與天然頁巖對應方向的微觀結構高度近似，能夠觀察到明顯的成層性和/或層狀堆疊結構，同時上述含干酪根的頁巖物理模型的干酪根的微觀結構空間展布與天然頁巖的干酪根類似。
[0027]本發明提供的基于熱壓的含干酪根頁巖物理模型的制作方法可以針對某一具體影響因素，制作理論化的合成樣品，并且可以任意改變該影響因素的大小，制作出關于該影響因素連續變化的合成樣品系列。本發明提供的制作方法以及通過該方法制備得到的人工頁巖物理模型主要具有以下優點:(I)在微觀結構方面(通過掃描電子顯微鏡觀察)，本發明的頁巖物理模型在垂直層理和平行層理方向與天然頁巖對應方向的微觀結構高度近似，能夠觀察到明顯的成層性和/或層狀堆疊結構，同時干酪根的微觀結構空間展布與天然頁巖的干酪根具有類似性；(2)在物理特性方面，本發明的頁巖物理模型符合具有開采價值的天然頁巖低孔隙度低滲透率的特性，本發明的人造含干酪根頁巖物理模型的孔隙度小于5%，滲透率小于0.1mD; (3)在地震特性方面，本發明的頁巖物理模型的縱波及快慢橫波速度、密度與天然頁巖對應參數近似，同時能夠保證頁巖的強各向異性特征，該頁巖物理模型的縱波各向異性程度不低于10%，橫波各向異性程度也不低于10% ; (4)在機械特性方面，本發明的頁巖物理模型的彈性模量、楊氏模量及泊松比與天然頁巖的范圍一致；(5)并且，該制作流程穩定可靠、可重復性強、單個樣品各個位置處的均質性較好，并符合實驗室相關實驗測試樣品要求。
[0028]此外，本發明還提供了一種制作人工巖石模型的熱壓模具，該熱壓模具至少包括模具本體以及模具壓頭;其中，
[0029]所述模具本體具有用于制作人工巖石模型的空腔，空腔的底部設置有底座，空腔及底座的四周具有耐磨層，耐磨層的外側表面具有承壓層，承壓層的上表面、下表面及外側表面具有絕熱層，底座與耐磨層之間緊密接觸，耐磨層與承壓層之間緊密接觸，承壓層與絕熱層之間緊密接觸，并且在承壓層中設置有熱電偶以及若干加熱器；
[0030]所述模具壓頭的前端面為與模具本體的空腔橫截面形狀一致的平面。可以理解，模具壓頭通常為與空腔腔體相匹配的柱體形狀。
[0031]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，空腔的橫截面為矩形、圓形、橢圓形、三角形或平行四邊形，本領域技術人員可根據所想壓制的人工巖石模型樣品的具體形狀可將空腔設置成相應的形狀。通常，空腔的橫截面積為25?400cm2，空腔的深度為7?40cm。根據本發明的一具體實施方案，本發明的制作人工巖石模型的熱壓模具中，所述空腔的橫截面為5?20cmX 5?20cm的矩形。其中，若是空腔的橫截面為帶有夾角的形狀例如三角形或者平行四邊形等，可能夾角處在加壓過程中會引起受力不均，影響最終模型效果，但此時只需在模型成型后，按照需要的形狀進行切割即可。可以理解，空腔的深度要大于所要制作的人工巖石模型的高度，以便于將人工巖石模型壓實。優選的，空腔的深度通常是按照人工巖石模型的長、寬或高度的1.5?2倍的比例設計。
[0032]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，所述耐磨層為一體成型的淬火鋼耐磨層或一體成型的硬化鋼耐磨層或由多塊淬火鋼板和/或硬化鋼板圍成的耐磨層，所述承壓層為一體成型的碳鋼承壓層(更優選為一體成型的45#普通鋼承壓層)，所述絕熱層為玻璃纖維絕熱層、石棉絕熱層、巖棉絕熱層或硅酸鹽絕熱層等，所述模具壓頭為淬火鋼模具壓頭，所述底座為淬火鋼底座。關于耐磨層，淬火鋼板和/或硬化鋼板的數量可由本領域技術人員根據空腔的具體形狀進行設計，例如，當空腔橫截面為矩形時，可以采用四塊淬火鋼板和/或硬化鋼板圍成的耐磨層；當空腔橫截面為圓形時，可以采用兩塊半圓淬火鋼板和/或硬化鋼板圍成的耐磨層進行拼接即可。關于絕熱層，也可以采用多塊玻璃纖維板、多塊石棉板、多塊巖棉板或多塊硅酸鹽板拼接而成，只要緊密包裹承壓層的上表面、下表面及外側表面即可。采用絕熱層包裹承壓層時，應至少使包裹后的模具本體的底面在同一水平面上，也就是說，可以至少使耐磨層的外側表面的下部緊密接觸絕熱層。
[0033]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，所述耐磨層的厚度為1.5?5.5cm，所述承壓層的厚度為6?16cm，所述絕熱層的厚度為2?4cm，所述底座的厚度為2?4cm ο
[0034]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，所述加熱器的數量為6?10個。這些加熱器可以在承壓層中均勻布置。
[0035]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，所述模具壓頭的側壁面設有多條貫通上下的導氣凹槽。更優選地，所述導氣凹槽的深度為0.3?1mm。通常柱體形狀的模具壓頭可無縫嵌入到模具本體的空腔中，模具壓頭側面與模具本體的空腔內壁(即耐磨層)的貼合度高，加壓過程中，壓頭下壓，排出腔體內空氣，在腔體內部產生負壓，很難將壓頭再次取出，因此，在壓頭的側壁面設置導氣凹槽，導氣凹槽的設置可以在不影響樣品壓結成型的前提下，使腔體內外壓力平衡，便于粉末或顆粒材料的填裝及加壓制作。
[0036]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，所述承壓層的上表面、下表面及外側表面與所述絕熱層之間通過螺絲固定連接。螺絲的數量可以由本領域技術人員進行常規選擇。
[0037]根據本發明的【具體實施方式】，優選地，上述的制作人工巖石模型的熱壓模具還包括若干脫模固定板(也可以稱為把手)，它們對稱設置于所述絕熱層的外側表面。脫模固定板可以通過常規方式連接于絕熱層的外側表面，其主要起到在脫模的過程中抬升所述模具本體的作用。
[0038]在上述的制作人工巖石模型的熱壓模具中，優選地，所述絕熱層的底部設置有支撐腳。支撐腳的數量可以由本領域技術人員進行常規選擇，其作用是用于支持所述模具本體，并使其穩定地放置于壓力機的工作臺面上。
[0039]根據本發明的【具體實施方式】，優選地，上述的制作人工巖石模型的熱壓模具還包括基板，所述基板設置于所述模具本體的底部，并且與所述底座、耐磨層和絕熱層緊密接觸。所述基板可以為淬火鋼基板，其厚度可以為I?4cm。可以通過螺絲固定連接基板與絕熱層。此外，更優選地，所述基板的底部設置有支撐腳。
[0040]本發明中所述的淬火鋼、硬化鋼、碳鋼(包括45#普通鋼)均為現有技術的鋼材。本發明中所述的玻璃纖維、石棉、巖棉及硅酸鹽均為現有技術的絕熱材料。
[0041]本發明提供的制作人工巖石模型的熱壓模具可以置于壓力機中使用，其中的熱電偶及加熱器可以連接于溫度調節儀，以便于對模具進行升溫和控溫;壓頭可以連接壓力機的壓力缸，并可以采用壓力控制器對加壓的壓力進行調控。
[0042]本發明的制作人工巖石模型的熱壓模具，淬火鋼和硬化鋼的硬度與制作人工巖石模型所使用的石英材料的莫氏硬度相當，本發明中與石英材料直接接觸的耐磨層、底座以及模具壓頭均為淬火鋼或硬化鋼材質，能夠很好地耐受在壓制過程中石英材料對模具的磨損，有效保護了模具。空腔的側壁為雙層嵌套結構，在內層耐磨層外周設置有承壓層，耐磨層與承壓層完全緊密接觸，在施加定向壓力的過程中，所使用的人工巖石模型材料對模具側壁產生的壓力通過耐磨層傳導至承壓層，確保了實驗過程的安全，有效彌補了淬火鋼材或硬化鋼材脆性大、幾乎沒有塑性、在壓制過程中容易發生崩裂破碎而導致實驗發生危險等缺陷。并且，本發明在承壓層中設計了加熱器和熱電偶，尤其適用于制作含干酪根的頁巖物理模型等需熱壓成型的人工巖石模型，解決了現有技術中冷壓工藝存在的問題。因此，本發明提供的制作人工巖石模型的熱壓模具具有良好的耐磨性和抗壓性能，能確保實驗過程