[发明专利]一种测量不同加载条件下岩心参数的装置和方法

说明书

本发明公开了一种测量不同加载条件下岩心参数的装置，包括岩心夹持装置、施压装置、核磁共振发生检测模块、声波数据发生采集模块，以及内部填充有围压液体介质的围压腔体，其测量方法包括：施压装置用于对岩心夹持装置施加沿岩心轴向的压力，岩心夹持装置压缩围压腔体的体积使围压介质对岩心的表面产生围压，核磁共振发生检测模块用于在向岩心夹持装置内的岩心施加磁场后获得岩心的核磁共振T2谱，声波数据采集模块用于向岩心夹持装置夹持的岩心产生声波，并采集声波在岩心中的传播时间，实现了不同围压加载条件下的岩样核磁共振T2谱弛豫特征与声波波速特征的能同时测量。本发明实现了核磁共振T2谱弛豫变化特征和声波波速特征的同时测量。

技术领域

本发明涉及储层岩石物理学和岩石力学表征的应用技术领域，具体涉及一种测量不同加载条件下岩心参数的装置和方法。

背景技术

核磁共振方法以快速，准确，无损的特点，已经被广泛应用于实验室分析及现场录井的煤储层物性特征的研究，主要包括评价岩石储层物理特性，如孔隙度、渗透率、孔径分布等。

声波波速测试来多用来了解岩石力学情况，并求取表征岩石某些力学参数和工程地质性质指标。

因此，针对储层岩石物理学和岩石力学的精细定量表征，需要探索一种方法和装置可以克服单一仪器不能同时测量岩样核磁共振T2谱弛豫特征与声波波速的问题，以及无法实现储层岩石物理学和岩石力学的同步测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量不同加载条件下岩心参数的装置和方法，以解决不同围压加载条件下的岩样核磁共振T2谱弛豫特征与声波波速特征的不能同时测量的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种测量不同加载条件下岩心参数的装置，包括岩心夹持装置、施压装置、核磁共振发生检测模块、声波数据发生采集模块，以及内部填充有围压液体介质的围压腔体；所述岩心夹持装置设置在所述围压腔体的两侧，且所述岩心夹持装置用于对轴向放置在所述围压腔体内的岩心进行夹持；所述施压装置设置在所述岩心夹持装置的外侧，且所述施压装置用于对所述岩心夹持装置施加沿岩心轴向的压力，所述岩心夹持装置压缩所述围压腔体的体积使所述围压介质对所述岩心的表面产生围压；

所述核磁共振发生检测模块设置在所述围压腔体的周向，所述核磁共振发生检测模块用于在向所述岩心夹持装置内的岩心施加磁场后获得岩心的核磁共振T2谱信号；

所述声波数据模块设置在所述岩心夹持装置上，所述声波数据模块用于向所述岩心夹持装置夹持的岩心产生声波，并采集所述声波在岩心中的传播信号和传播时间。

作为本发明的一种优选方案，所述围压腔体包括外管体、以及轴向设置在所述外管体内用于套装岩心的内套管，所述内套管的外表面和所述外管体的内表面之间形成填充围压介质的介质腔体，所述岩心夹持装置设置在所述内套管的两端，所述岩心夹持装置密封填充围压介质的所述介质腔体。

作为本发明的一种优选方案，所述核磁共振发生检测模块包括设置在所述外管体周向上的核磁共振发生模块，以及连接所述核磁共振发生模块的核磁信号采集模块，所述核磁信号采集模块用于采集所述核磁共振发生模块对岩心施加的磁场后岩心的核磁共振T2谱信号。

作为本发明的一种优选方案，所述声波数据模块包括声波发生模块、声波接收模块和声波采集模块，所述声波发生模块设置在所述围压腔体一端的所述岩心夹持装置上，所述声波接收模块设置在所述围压腔体另一端的所述岩心夹持装置上，所述声波采集模块通讯连接所述声波发生模块和所述声波采集模块；

所述声波发生模块用于向所述岩心发生声波信号，所述声波接收模块用于接收经过岩心传递的声波信号以及声波信号在所述岩心内传递的时间，所述声波采集模块用于采集分析所述声波接收模块产生的声波传递信号和声波传递时间获得声波波速的表征。