一種可控裂縫參數物理模型及其制作方法技術

本發明專利技術提供了一種可控裂縫參數物理模型及其制作方法，包括：若干裂縫填充物和若干背景介質層；所述裂縫填充物，呈圓片結構；各個裂縫填充物離散嵌入在各個背景介質層上；所述背景介質層，呈平面結構；各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置構成物理模型。該物理模型在每層背景介質層上均勻嵌入有裂縫填充物，并將各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置，從而構成物理模型。該物理模型依據Hudson裂縫模型理論所設計，可以很好的模擬Hudson裂縫模型理論中所描述的地質層結構，從而為通過物理實驗來驗證Hudson裂縫模型理論建立基礎。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地質研究
，特別是一種可控裂縫參數物理模型及其制作方法。
技術介紹
在實際地下 介質中，由于裂縫的形狀各異，分布也不均勻，精確求解裂縫介質的彈性張量，目前尚無方法。等效介質理論能夠簡化裂縫引起的地震各向異性的分析，至今仍然是研究裂縫介質的主流方法。其中，Hudson理論模型被廣泛的使用。他的理論假設條件比較多，首先，定向排列的稀疏裂縫的尺度要比地震波波長小得多。其次，裂縫不聯通，裂縫之間無流體流動，形狀為薄的扁球體。最后，裂縫所含氣體或者液體等物質的物理模量應該比圍體介質小。在這些假設的基礎上，裂縫介質的有效彈性模量C可以表示為C = C(0)+bC(1)+b2C ⑵其中，C(°)是背景介質的彈性張量，C(1)和C(2)分別是裂縫以及裂縫之間相互作用的一階和二階彈性模量。b則是裂縫密度b=N I a3其中，N是單位體積內的裂縫個數，a是裂縫的半徑。但是，目前Hudson理論還僅是一種理論模型研究，并未經過實際物理模型來對其準確性和適用性進行驗證?；诖?，本專利技術提出一種基于Hudson理論模型的物理模型的構建方案，以期通過實際物理模型來實驗驗證Hudson理論的準確性和適用性，并以此尋求比較合適的物理模擬研究裂縫各向異性介質的方法技術。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種可控裂縫參數物理模型及其制作方法。本專利技術的目的是通過下述技術方案予以實現的一種可控裂縫參數物理模型，其特征在于，包括若干裂縫填充物和若干背景介質層；所述裂縫填充物，呈圓片結構；各個裂縫填充物離散嵌入在各個背景介質層上；所述背景介質層，呈平面結構；各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置構成物理模型。一種可控裂縫參數物理模型的制作方法，其特征在于，包括將若干裂縫填充物離散嵌入在各個背景介質層上；所述裂縫填充物，呈圓片結構；所述背景介質層，呈平面結構；將各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置構成物理模型。所述裂縫填充物采用硅膠材料；所述背景介質層采用環氧樹脂材料。通過調節所述每層背景介質層上嵌入裂縫填充物的個數，來調整物理模型的裂縫山/又ο通過調節所述裂縫填充物的直徑，來調整物理模型的裂縫延伸度。通過調節所述裂縫填充物的厚度，來調整物理模型的裂縫張開度。通過本專利技術實施例，在每層背景介質層上均勻嵌入有裂縫填充物，并將各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置，從而構成物理模型。該物理模型依據Hudson裂縫模型理論所設計，可以很好的模擬Hudson裂縫模型理論中所描述的地質層結構，從而為通過物理實驗來驗證Hudson裂縫模型理論建立基礎。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本專利技術的限定。在附圖中圖I為可控裂縫參數物理模型的結構示意圖；圖2為可控裂縫參數物理模型的制作方法流程圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本專利技術做進一步詳細說明。在此，本專利技術的示意性實施方式及其說明用于解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。專利技術人所制作的可控裂縫參數物理模型是基于Hudson裂縫模型理論。在該理論中，可以將裂縫介質分為包體和圍體。其中，裂縫看成包體，圍體就是背景各向同性介質。此夕卜，定向的排列裂縫要求比地震波長小得多，裂縫介質的物理模量要求比圍體介質小。裂縫之間彼此分離，縫間沒有流體流動，裂縫總體積占巖石總體積的比例很小。因此，裂縫可以視為近似為硬幣形狀的具有很小縱橫比的扁球體?；谏鲜鰧udson裂縫模型理論的分析，我們設計可控裂縫參數物理模型如圖I所示。該可控裂縫參數物理模型，包括若干裂縫填充物11和若干背景介質層12。所述裂縫填充物11，呈圓片結構；各個裂縫填充物11離散嵌入在各個背景介質層12上；所述背景介質層12，呈平面結構；各個嵌入有裂縫填充物11的背景介質層12層疊設置構成物理模型。上述設計結構的可控裂縫參數物理模型，在每層背景介質層12上均勻嵌入有裂縫填充物11，并將各個嵌入有裂縫填充物11的背景介質層12層疊設置，從而構成物理模型。該結構的物理模型中，由裂縫填充物11模擬裂縫包體，由層疊而成的背景介質層12模擬背景各向同性介質。該物理模型依據Hudson裂縫模型理論所設計，可以很好的模擬Hudson裂縫模型理論中所描述的地質層結構，從而為通過物理實驗來驗證Hudson裂縫模型理論建立基礎。 在本實施例中，所述裂縫填充物11選用的是硅膠材料。硅膠材料的密度為I. 09g/cm3,縱波速度為1360m/s,橫波速度太小可忽略。所述背景介質層12選用的是環氧樹脂材料。環氧樹脂材料的密度為I. 18g/cm3，縱橫波速度分別為2630m/s和1200m/s。為了進行相關物理實驗，我們除了需要獲得上述結構的物理模擬模型外，還需要保證該物理模型中裂縫參數是可控的。下面我們給出幾種具體的控制方案以制作不同裂縫密度、裂縫張開度和裂縫延伸度的物理模型。方案一通過調節所述每層背景介質層12上嵌入裂縫填充物11的個數，來調整物理模型的裂縫密度。通過不調整物理模型的其他參數，僅調節每層背景介質層12上嵌入裂縫填充物11的個數，可以制成一組具有不同裂縫密度的物理模型，以便于驗證Hudson裂縫模型理論對于不同裂縫密度地質結構的適用性。具體參見表I。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可控裂縫參數物理模型，其特征在于，包括：若干裂縫填充物和若干背景介質層；所述裂縫填充物，呈圓片結構；各個裂縫填充物離散嵌入在各個背景介質層上；所述背景介質層，呈平面結構；各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置構成物理模型。

【技術特征摘要】
1.一種可控裂縫參數物理模型，其特征在于，包括若干裂縫填充物和若干背景介質層； 所述裂縫填充物，呈圓片結構；各個裂縫填充物離散嵌入在各個背景介質層上； 所述背景介質層，呈平面結構；各個嵌入有裂縫填充物的背景介質層層疊設置構成物理模型。2.權利要求I所述的可控裂縫參數物理模型，其特征在于所述裂縫填充物采用硅膠材料；所述背景介質層采用環氧樹脂材料。3.權利要求I所述的可控裂縫參數物理模型，其特征在于通過調節所述每層背景介質層上嵌入裂縫填充物的個數，來調整物理模型的裂縫密度。4.權利要求I所述的可控裂縫參數物理模型，其特征在于通過調節所述裂縫填充物的直徑，來調整物理模型的裂縫延伸度。5.權利要求I所述的可控裂縫參數物理模型，其特征在于通過調節所述裂縫填充物的厚度，來調整物理模型的裂縫張開度。6.一種可控...

【專利技術屬性】
技術研發人員：狄幫讓，魏建新，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團公司，中國石油大學北京，
類型：發明
國別省市：