3頁)中所述的測試及計算方法。
[0070]實施例2
[0071]請參見圖6所示，其為本發明一具體實施例提供的制作人工巖石模型的熱壓模具的結構示意圖，該熱壓模具至少包括模具本體2以及模具壓頭I;其中，
[0072]所述模具本體2具有用于制作人工巖石模型的空腔3，空腔3的底部設置有底座7，空腔3及底座7的四周具有耐磨層5，耐磨層5的外側表面具有承壓層6，承壓層6的上表面、下表面及外側表面具有絕熱層13并且通過螺絲8固定連接，底座7與耐磨層5之間緊密接觸，耐磨層5與承壓層6之間緊密接觸，耐磨層5、承壓層6均與絕熱層13之間緊密接觸，并且在承壓層6中設置有熱電偶11以及若干加熱器12;
[0073]所述模具壓頭I的前端面為與模具本體2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3的腔體相匹配的柱體形狀，并且在模具壓頭I的側壁面設置均勾分布的導氣凹槽4。
[0074]作為一種可選的【具體實施方式】，上述的制作人工巖石模型的熱壓模具具有如下材質及尺寸:所述底座7為淬火鋼底座，其長X寬X高為70mmX 70mm X 20mm，所述空腔3的長X寬X深為70mm X 70mm X 140mm，其橫截面為正方形，其用于壓制截面為正方形的人工巖石模型樣品；所述耐磨層5由4塊厚度25mm的淬火鋼板圍成，硬度高，耐磨性好，直接與固體粉末或顆粒接觸，起到保護模具避免劃傷的作用;所述承壓層6為一體成型的45#普通鋼承壓層，其厚度為70mm，其韌性好，與淬火鋼耐磨層5之間完全緊密接觸，在施加定向壓力的過程中，粉末或顆粒對模具本體2側壁產生的壓力通過淬火鋼耐磨層5傳導至一體成型的45#普通鋼承壓層6，因此，該模具在保護模具的同時確保了實驗過程的安全;所述加熱器12的數量為6個，它們在承壓層6中均勻布置;所述絕熱層13為幾塊厚度為20mm的石棉板圍成，絕熱效果好，并且與承壓層6的上表面、下表面及外側表面緊密接觸;所述模具壓頭I為淬火鋼模具壓頭，其橫截面為70mm X 70mm的正方形，其可基本無縫嵌入模具本體2的空腔3內，模具壓頭I的側壁面均勻分布0.5_深度導氣凹槽4可使得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。
[0075]本實施例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11及加熱器12可以連接于溫度調節儀，以便于對模具進行升溫和控溫;模具壓頭I可以連接壓力機的壓力缸，并采用壓力控制器對加壓的壓力進行調控。
[0076]此外，為了方便模具本體的搬運及脫模，可在絕熱層13的外側表面對稱設置兩個脫模固定板14。還可以在所述絕熱層13的底部設置支撐腳，例如可以設置四個支撐腳。
[0077]利用本實施例的制作人工巖石模型的熱壓模具壓制人工巖石模型樣品的具體方法如實施例1所述，此處不再贅述。
[0078]如圖7所示，在脫模的過程中，可以利用鋼繩連接脫模固定板14進而將模具本體2抬升起來，同時在絕熱層13的下方加入墊塊10，墊塊10的高度可以大于所壓制的人工巖石模型樣品9的高度，然后繼續在模具壓頭I的上方緩慢加壓，即可將人工巖石模型樣品9取出。
【主權項】
1.一種基于熱壓的含干酪根頁巖物理模型的制作方法，其包括以下步驟: 將硅微粉、方解石、伊利石及干酪根進行球磨混合，得到混合粉體； 在所述混合粉體中加入粘結劑，混合均勻后，得到混合物料； 將所述混合物料逐層鋪放入熱壓模具中，并在每鋪放一層混合物料后進行預壓實處理，得到裝有混合物料的模具； 對所述裝有混合物料的模具進行常溫最終預壓實處理后，再進行加熱加壓并保溫保壓處理，得到含干酪根的頁巖物理模型。2.根據權利要求1所述的制作方法，其中，以所述混合粉體的總重量為基準，所述硅微粉的含量為20%?60%，所述方解石的含量為I %?25%，所述伊利石的含量為15%?50%，所述干酪根的含量為2%?15%;并且所述硅微粉的細度為3000?4000目，所述方解石的細度為3000?4000目，所述伊利石的細度為3000?4000目。3.根據權利要求1所述的制作方法，其還包括以下步驟:在所述硅微粉、方解石、伊利石及干酪根進行球磨混合前，先將它們經過脫水處理;優選地，該脫水處理是將所述硅微粉、方解石、伊利石及干酪根在40?60 0C恒溫箱中放置48h以上。4.根據權利要求1所述的制作方法，其中，所述球磨采用大、中、小三個尺寸的球磨珠的組合，大球磨珠的直徑范圍為15?20mm，中球磨珠的直徑范圍為10?15mm，小球磨珠的直徑為5?1mm;優選地，所述大、中、小三個尺寸的球磨珠的個數比例為(1?20): (20?25):(80?100);更優選地，所述球磨米用的球磨機的轉速為350?450R/min，球磨時間為36?48h05.根據權利要求1所述的制作方法，其中，所述混合粉體與所述粘結劑的重量比為10:1?10:2。6.根據權利要求1所述的制作方法，其中，所述粘結劑包括YY4250A/B系列環氧粘結劑；優選地，所述YY4250A/B系列環氧粘結劑的固化溫度為130 °C /2h?150 °C /2h;更優選地，所述YY4250A/B系列環氧粘結劑中A膠比重為1.15g/cc，B膠比重為1.10g/cc。7.根據權利要求1所述的制作方法，其中，所述混合粉體和所述粘結劑的混合是采用手工碾磨過篩的方式，并且使重量99%以上的混合物料能夠通過300目的篩子。8.根據權利要求1所述的制作方法，其中，將所述混合物料逐層鋪放入熱壓模具中的鋪放次數為4-6次。9.根據權利要求1所述的制作方法，其中，對所述裝有混合物料的模具進行常溫最終預壓實處理是使所述混合物料承受5MPa?20MPa的壓力，并保壓0.4?lh。10.根據權利要求1所述的制作方法，所述加熱加壓并保溫保壓處理過程中，所述混合物料承受的壓力為10MPa?517.5MPa，加熱的溫度為100 °C?250 °C，保溫保壓的時間為3600?5760mino11.一種含干酪根的頁巖物理模型，其是由權利要求1-10任一項所述的基于熱壓的含干酪根頁巖物理模型的制作方法所制作得到的；優選地，該含干酪根的頁巖物理模型的密度大于2.0g/CC，孔隙度小于5 %，滲透率小于0.1mD，縱波速度為2500m/s?4500m/s，快慢橫波速度均為1500m/s?3000m/s，縱橫波各向異性皆大于10%，并且該含干酪根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近似，具有明顯的成層性和/或層狀堆疊結構，同時該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。
【專利摘要】本發明提供了一種基于熱壓的含干酪根頁巖物理模型制作方法及頁巖模型。該制作方法包括以下步驟：將硅微粉、方解石、伊利石及干酪根進行球磨混合，得到混合粉體；在混合粉體中加入粘結劑，混合均勻后，得到混合物料；將混合物料逐層鋪放入熱壓模具中，并在每鋪放一層混合物料后進行預壓實處理，得到裝有混合物料的模具；對裝有混合物料的模具進行常溫最終預壓實處理后，再進行加熱加壓并保溫保壓處理，得到含干酪根的頁巖物理模型。該制作方法是目前最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。本發明制作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頁巖物理模型。
【IPC分類】C04B14/28, C04B14/10, C04B14/06, C04B26/14
【公開號】CN105601169
【申請號】CN201510940267
【發明人】狄幫讓, 魏建新, 謝劍勇
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月16日