的安全，并且能夠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。
[0043]綜上所述，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是非常接近天然頁巖成巖環境及成巖機理的一種物理模型制作方法。并且，通過該制作方法得到了各項巖石物理參數、力學特征、地震特性、微觀結構以及成巖條件更加接近天然頁巖的含干酪根的頁巖物理模型。
【附圖說明】
[0044]圖1為本發明實施例1提供的基于熱壓的含干酪根頁巖物理模型的制作方法流程圖。
[0045]圖2a和圖2b為本發明實施例1提供的含干酪根的頁巖物理模型的外觀示意圖。
[0046]圖3a和圖3b分別為本發明實施例1提供的含干酪根的頁巖物理模型的橫波各向異性波形圖及波速圖；
[0047]圖3c和圖3d分別為本發明實施例1提供的含干酪根的頁巖物理模型的縱波各向異性波形圖及波速圖；
[0048]圖4a和圖4b分別為天然頁巖和本發明實施例1提供的含干酪根的頁巖物理模型垂直于層理方向的掃描電子顯微鏡照片；
[0049]圖4c和圖4d分別為天然頁巖和本發明實施例1提供的含干酪根的頁巖物理模型平行于層理方向的掃描電子顯微鏡照片；
[ΟΟδΟ]圖5a、圖5b、圖5c和圖5d為天然頁巖和本發明實施例1提供的含干酪根的頁巖物理模型的干酪根掃描電子顯微鏡照片；
[0051]圖6為本發明實施例2提供的制作人工巖石模型的熱壓模具的結構示意圖；
[0052]圖7為本發明實施例2制作人工巖石模型結束后的脫模過程示意圖；
[0053]圖中標號:
[0054]1:模具壓頭;2:模具本體;3:空腔;4:導氣凹槽;5:耐磨層;6:承壓層;7:底座;8:螺絲;9:人工巖石模型樣品；10:墊塊;11:熱電偶；12:加熱器;13:絕熱層;14:脫模固定板。
【具體實施方式】
[0055]為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。
[0056]實施例1
[0057]本實施例提供了一種基于熱壓的含干酪根頁巖物理模型的制作方法，如圖1所示，其包括以下步驟:
[0058]將細度為3000目的硅微粉300g、細度為4000目的伊利石250g、細度為4000目的方解石25g和干酪根10g分別在50°C恒溫箱中放置48h后，取出并放入球磨機中進行球磨混合，球磨采用大、中、小三個尺寸的球磨珠的組合，其中，大球磨珠的直徑為15mm，中球磨珠的直徑為12mm，小球磨珠的直徑為5mm，并且，大、中、小三個尺寸的球磨珠的個數比例為14:23:84,球磨機的轉速為425.4R/min，球磨時間為48h，得到混合粉體；
[0059]在所述混合粉體中加入YY4250A/B系列環氧粘結劑(鹽城壹加壹電子材料有限公司，該YY4250A/B系列環氧粘結劑的固化溫度為130°C/2h?150°C/2h，且其中A膠比重為
1.15g/cc，B膠比重為1.lOg/cc)，并且所述混合粉體與所述粘結劑的重量比為10:1，采用手工碾磨過篩的方式，最終使99% (重量百分比)以上的混合物料能夠通過300目的篩子，得到均勻的混合物料；
[0060]將清洗并組裝完畢的熱壓模具的空腔內壁、底座及壓頭下底面涂抹凡士林或者硅油，將10g所述混合物料平整地鋪放入模具中后，放入壓頭，使用橡膠錘猛力敲擊壓頭頂面200?300下，將混合物料中空氣排出后加入第二份10g混合物料，再放入壓頭，使用橡膠錘猛力敲擊壓頭頂面200?300下，以此循環直至將混合物料全部填裝入模具內并進行預壓實處理后(一共可以鋪放6次，最后一次放入175g混合物料)，得到裝有混合物料的模具；
[0061 ]將所述裝有混合物料的模具放在壓機上，常溫條件下，在混合物料直接承受20MPa的恒定壓力下保持半小時進行最終預壓實處理后，對模具進行加熱升溫到130°C，待模具內混合物料受熱均勻后，將混合物料承受的壓力調節到200MPa并保持恒定，在此恒定的溫度和壓力條件下保溫保壓4880min，待保溫保壓時間到達設定值，卸去壓力并停止保熱后，將模具溫度調至37°C，并保溫24h后再進行脫模，得到含干酪根的頁巖物理模型。
[0062]可以將得到的頁巖物理模型的邊緣打磨光滑，并且可以通過切割鉆柱等方式將其加工成所需要的形狀和大小。
[0063]該含干酪根的頁巖物理模型的外觀示意圖如圖2a(切割鉆柱前)和圖2b(切割鉆柱后)所示。
[0064]經測試，本實施例提供的含干酪根的頁巖物理模型的密度約為2.136g/cc;孔隙度約為2.29% ;滲透率約為0.0028mD;平行于層理方向的縱波速度約為3721m/s，快橫波速度約為2243m/s，慢橫波速度約為2045m/s;垂直于層理方向的縱波速度約為3177m/s，快橫波速度約為2037m/s，慢橫波速度約為2036m/s(如圖3a、圖3b、圖3c、圖3(1所示)。因此得出該含干酪根的頁巖物理模型的縱波各向異性為16.9%，橫波各向異性為10.2%，符合強各向異性的要求。
[0065]實際含裂縫天然頁巖的密度為2.01?2.64g/cc，孔隙度為小于5%，滲透率小于0.1mD(BOffKER K A.Barnett Shale gas product1n,Fort Worth Basin:1ssues anddiscuss1n[J].AAPG Bul letin，2007，91 (4): 523-533)，縱橫波各向異性都大于10 %(Thomsen L.ffeak elastic anisotropy[J].GEOPHYSICS,1986,51(10):1954-66.)。
[0066]因此，本實施例提供含干酪根的頁巖物理模型的以上各項參數與實際裂縫儲層巖石物理參數和地震波響應接近。
[0067]本實施例提供的含干酪根的頁巖物理模型的體積模量為15.4Gpa，剪切模量為
11.8Gpa，楊氏模量為28.3Gpa，泊松比為0.194。不同地區不同埋藏深度不同類型不同組分的天然頁巖的機械特性參數相差較大，但是本實施例制備得到的人工頁巖物理模型的上述機械特性參數均處在天然頁巖機械特性參數的有效范圍內。
[0068]如圖4a和圖4b(垂直于層理方向)、圖4c和圖4d(平行于層理方向)、圖5a(SaeedZargari et.al.,2013,Organic maturity,elastic properties,and texturalcharacteristics of self resourcing reservoirs,GEOPHYSICS,VOL.78,N0.4)、圖5b(本實施例)、圖5c(Saeed Zargari et.al., 2013 ,Organic maturity, elastic properties,and textural characteristics of self resourcing reservoirs,GEOPHYSICS,VOL.78,N0.4)和圖5d(本實施例)所示，該頁巖物理模型的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，同時該頁巖物理模型的干酪根呈流動狀和類球狀，其微觀結構空間展布與天然頁巖的干酪根類似。
[0069]其中，密度、孔隙度、縱波速度、橫波速度、縱波各向異性、橫波各向異性、體積模量、剪切模量、楊氏模量、泊松比的測試及計算方法為本領域技術人員公知的測試及計算方法，具體請參考《巖石物理學》(中國科技大學出版社，12.4，288頁，13.1，29