[发明专利]测量岩石衰减系数的方法与系统

说明书

本申请实施例提供了一种测量岩石衰减系数的方法与系统，该系统包括敞口容器，用于容纳用作传声介质的液体；震源，用于产生驱使系统发生共振的声波信号；浸没于液体中的共振腔，用于输出系统在共振时产生的共振声压场信号；共振声压场信号包括共振腔内未加载任何样品、单独加载第一样品、单独加载第二样品、及单独加载岩石样品下的共振声压场信号；置于共振腔内的水听器，用于采集共振声压场信号；锁相放大器，用于向震源输出震源激励信号，并将震源激励信号及水听器采集的共振声压场信号进行锁相处理后提供给上位机；上位机，用于根据锁相放大器提供的信号获得岩石样品的品质因子。本申请实施例可以提高测量岩石衰减系数的实用性和测量效率。

技术领域

本申请涉及储层岩石物理性质研究技术领域，尤其是涉及一种测量岩石衰减系数的方法与系统。

背景技术

岩石物理性质的实验室测量是地球物理应用研究中的一项基础性研究工作。由于地下岩石的复杂性，一般认为，岩石的岩石物理性质是随频率而变化的，在实验室中准确测定现场应用频率段内的岩石物理性质对利用地震勘探和声波测井资料来认识地下岩石的性质，研究地震相和测井相随频率的变化特征等都具有重要的意义。而岩石中地震波衰减变化及其产生机理是其中被广泛关注研究的对象之一。

目前，实验室条件下主要存在着三种测量岩石衰减系数的方法：1)脉冲透射法，2)共振棒法，3)应力应变法。脉冲透射方法使用相同尺寸的岩石样品及参考样品(通常为铝)，基于激发脉冲透过两样品的振幅之比求取岩石样品的衰减系数；其测量频段为几百千赫至兆赫，与地震勘探频段差异较大，二者可能存在着不同的衰减机理，测量结果不可直接用于解释地震数据。共振棒方法下，圆柱形或平行六面体形样品受迫运动进入或穿过共振状态，利用频谱扫描方法获取共振峰值fmax及半功率带宽Δf，然后据此确定品质因子；其测量频段为千赫，接近声波测井频段；当测量频率较低时，需较长长度、耐用且均匀的样品，然而这样的样品不容易获得，且样品的准备耗时较长。在应力应变方法下，周期性加力使物体产生形变，形变变化速率低于样品的自然共振频率，样品的衰减由施加的应力及相应应变所得相位差异计算；测量频段更低，为几赫至几千赫，包含地震勘探频段，在较宽的低频带范围内测量出相对准确且连续的衰减参数，但准备岩石样品耗时较长。

因此，目前亟需一种新的测量岩石衰减系数得技术方案，以提高测量岩石衰减系数的实用性和测量效率。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种测量岩石衰减系数的方法与系统，以提高测量岩石衰减系数的实用性和测量效率。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种测量岩石衰减系数的系统，包括：

敞口容器，用于容纳用作传声介质的液体；

震源，用于产生驱使所述系统发生共振的声波信号；

浸没于所述液体中的共振腔，用于输出所述系统在共振时产生的共振声压场信号；所述共振声压场信号包括所述共振腔内未加载任何样品、单独加载第一样品、单独加载第二样品、及单独加载岩石样品下的共振声压场信号；

置于所述共振腔内的水听器，用于采集所述共振声压场信号；

锁相放大器，用于向所述震源输出震源激励信号，并将所述震源激励信号及所述水听器采集的共振声压场信号进行锁相处理后提供给上位机；

上位机，用于根据所述锁相放大器提供的信号获得所述岩石样品的品质因子。

本申请实施例的测量岩石衰减系数的系统，所述系统还包括样品移动测量装置，所述样品移动测量装置包括：

悬挂样品的传动机构，用于带动样品相对于所述共振腔上下移动；

与所述传动机构相连的步进电机，用于驱动所述传动机构；

位置控制器，用于在所述上位机的控制下向所述步进电机输出控制信号。