[发明专利]制备具有双重孔隙的碳酸盐岩储层物理模型的装置及方法

权利要求书

1.一种制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，包括：岩样内部结构扫描系统、数据处理与显示系统、三维快速成型打印机、热烘干设备；其特征在于：岩样内部结构扫描系统为所述制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置中的基础数据采集模块，无损、真实地再现碳酸盐岩储层的内部结构特征；数据处理与显示系统，接收并存储岩样内部结构扫描系统所获取的待探测岩样的二维切片图像数据；三维快速成型打印机与数据处理与显示系统连接，实现双重孔隙结构岩样的物理模型制备；热烘干设备，对三维快速成型打印机所制作的物理模型进行加热，从而完成物理模型的制备。

2.根据权利要求1所述的制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，其特征在于：岩样内部结构扫描系统主要由X射线源、扫描架、探测器和图像显示与存储系统四部分组成；通过向岩样照射X射线，由探测器接收透过该样品的X射线，计算X线衰减系数和吸收系数，由光信号转换变为电信号，在图像显示与存储系统上获取连续多张反应岩样内部孔隙尺寸、分布特征及连通关系的断层二维切片图像。

3.根据权利要求1-2所述的制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，其特征在于：岩样结构扫描系统采用X射线断层扫描摄影系统。

4.根据权利要求1-3所述的制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，其特征在于：岩样内部结构扫描系统所获取的连续断层图像数据通过连接线导入数据处理与显示系统，按照岩样切片图像先后扫描顺序，对岩样切片图像依次进行叠加，从而构建被扫描岩样的孔隙、骨架的三维空间分布数据体；借助相应的三维成像及显示系统，构建具有双重孔隙类型岩石样品的三维可视化模型，形成数据点云。

5.根据权利要求1-4所述的制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，其特征在于：数据处理与显示系统采用计算机和相应的商业三维可视化软件来处理数据。

6.根据权利要求1-5所述的制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，其特征在于：三维快速成型打印机与数据处理与显示系统通过数据线连接，数据处理与显示系统所获取的岩样三维模型信息通过数据连接线输出到三维快速成型打印机；三维快速成型打印机供粉筒中加入环氧树脂固化剂和碳酸盐岩样品粉末混合制成的铺层粉末，在打印机工作平台进行均匀铺层；根据数据处理与显示系统中三维可视化模型中指示的空隙与骨架方位信息，应用系统中的激光扫描头由数控系统控制，对平面内的铺层粉末按界面轮廓进行扫描，固化铺层粉末烧结成型得到一层截面，未烧结部位为松散粉末，层层堆积叠加形成三维实体后去除未胶结粉末，实现双重孔隙结构岩样的物理模型制备。

7.根据权利要求1-6所述的制作具有双重孔隙的碳酸盐岩物理模型的装置，其特征在于：热烘干设备由样品室和加热装置组成，对三维快速成型打印机所制作的物理模型进行加热，加热原理为热烘干设备接通电源后，电流经过样品室周围的电阻丝发热，从而产生可控、稳定的恒定高温，对物理模型进行加热固化，从而完成满足各种高温高压实验条件的物理模型的制备。