[发明专利]一种保真环境下非接触式测量岩石波速的测试方法有效
申请号: | 201910916473.9 | 申请日: | 2019-09-26 |
公开(公告)号: | CN110618198B | 公开(公告)日: | 2020-11-24 |
发明(设计)人: | 高亚楠;高峰;高明忠;白云;高瑞;赵晗旭 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | G01N29/07 | 分类号: | G01N29/07 |
代理公司: | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人: | 周敏 |
地址: | 221116 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 保真 环境 接触 测量 岩石 波速 测试 方法 | ||
1.一种保真环境下非接触式测量岩石波速的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、选用一圆柱形容器,在其内部通过两个固定装置分别固定设置两个等高的声波发射探头和声波接收探头;
S2、选用安装有波形信号发生器和信号采集卡的声波测试系统,将其与前置放大器以及声波发射探头相连接,将声波接收探头与声波测试系统连接;
S3、将波形信号发生器的输出接口与信号采集卡相连,作为用于监测声波信号的同步信号;
S4、向圆柱形容器中注满液体声波传输介质;
S5、用密封盖密封圆柱形容器,随后通过外部加压泵施加静水压力到目标压力和外部电加热圈加热到目标温度,室温及常压下测试可略过此步骤;
S6、在不放入岩芯的条件下,打开声波测试系统和波形信号发生器,声波测试系统在记录声信号的同时利用声波发射探头和声波接收探头采集通过液体声波传输介质传播后的声波信号,发射若干次声波信号后,停止发射信号;
S7、利用声波测试系统读取声波同步信号和在两探头之间传播的声波信号,求出两个信号之间声波时差tp1;
S8、用两探头之间的距离a1与tp1–to的差值相比,得出声波在液体声波传输介质中传播的纵波波速vp1;to为系统误差,由软件分析与实际波形起跳点的时间误差计算得出;
S9、调节外部加压泵卸压,并冷却至室温时,打开密封盖将保存在保真环境中的试样岩石放置在声波发射探头和声波接收探头中间位置,使两探头中心连线穿过岩芯截面圆心;
S10、参照S5步骤密封加压加温,参照S7、S8步骤测出声波传播的总时间tp2;
S11、声波在岩石中传播的速度vp2=a2/t,a2为岩石在两探头中线方向上的最大横向距离,t=tp2-to-tl,t为声波在岩石中传播时间,tl为液体声波传输介质传播时间,tl=(a1-a2)/vp1。
2.如权利要求1所述的一种保真环境下非接触式测量岩石波速的测试方法,其特征在于,步骤S1中的固定装置制作材料选用PVC材料。
3.如权利要求1所述的一种保真环境下非接触式测量岩石波速的测试方法,其特征在于,步骤S2中的声波发射探头和声波接收探头均进行封装处理,封装后做耐高温高压处理。
4.如权利要求1所述的一种保真环境下非接触式测量岩石波速的测试方法,其特征在于,步骤S4中,所述液体声波传输介质选用液压油。
5.如权利要求1所述的一种保真环境下非接触式测量岩石波速的测试方法,其特征在于,步骤S6中,发射声波信号的次数为6~8次。
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