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一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，所述裝置包括：高溫高壓倉(cāng)，其內(nèi)設(shè)置有聲波震源及巖石樣品夾持器，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品；壓力控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下；加熱控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下；第一光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，粘附于巖石樣品上；光纖光柵光譜解調(diào)儀，位于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。其構(gòu)造簡(jiǎn)單，易搭建，方便維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器測(cè)量巖石物理性質(zhì)。
【專利說(shuō)明】—種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量是地球物理應(yīng)用研究中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性研究工作。由于地下巖石的復(fù)雜性，一般認(rèn)為，巖石的巖石物理性質(zhì)是隨頻率而變化的，在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用頻率段內(nèi)的巖石物理性質(zhì)對(duì)利用地震勘探和聲波測(cè)井資料來(lái)認(rèn)識(shí)地下巖石的性質(zhì)，研究地震相和測(cè)井相隨頻率的變化特征等都具有重要的意義。
[0003]國(guó)內(nèi)外在巖石物理的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方面有幾類重要的方法。第一類為超聲傳輸法；該方法在巖石的彈性性質(zhì)測(cè)量中應(yīng)用廣泛，但在實(shí)驗(yàn)室條件下，巖心的尺寸有限(厘米級(jí))，為保證該尺寸比聲波波長(zhǎng)大幾倍，超聲法測(cè)量只能進(jìn)行高頻測(cè)量(MHz數(shù)量級(jí))。然而，實(shí)驗(yàn)室高頻(MHz)條件下巖石物理性質(zhì)的測(cè)試結(jié)果直接應(yīng)用到地震勘探與測(cè)井頻帶(IOHz—IOkHz)的數(shù)據(jù)處理與資料解釋是否合適，一直是困擾地球物理界的一個(gè)重要問(wèn)題。第二類為共振棒法；共振棒法是可操作在千赫茲量級(jí)的低頻測(cè)試技術(shù)。其測(cè)量原理是對(duì)形狀規(guī)則的長(zhǎng)圓柱形或長(zhǎng)管狀巖石樣品施以一系列頻率不同的正弦振動(dòng)以使巖棒發(fā)生振蕩變形，通過(guò)觀測(cè)巖石的共振峰的頻率和峰的寬度，來(lái)估算巖樣的各種模量和巖樣的Q值。然而，為了能夠測(cè)量到低頻彈性性質(zhì)，此方法所需的巖樣為長(zhǎng)達(dá)數(shù)十厘米的桿狀巖石，樣品加工異常困難。第三類為應(yīng)力一應(yīng)變法；該法也是一類重要的低頻測(cè)量技術(shù)，其基本原理是在巖石樣品的表面貼附應(yīng)變片直接記錄施加在巖石樣品上的受迫變形而獲得地震頻段內(nèi)巖石物理性質(zhì)的。到現(xiàn)在為止還 沒(méi)有發(fā)現(xiàn)用光學(xué)方法測(cè)量?jī)?chǔ)層條件下巖石的應(yīng)變或縱橫波波速等性質(zhì)裝置的報(bào)道。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，以提供一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方案。
[0005]為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置包括:高溫高壓倉(cāng)，其內(nèi)設(shè)置有聲波震源及巖石樣品夾持器，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品；壓力控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下；加熱控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下；第一光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，粘附于巖石樣品上；光纖光柵光譜解調(diào)儀，位于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0006]優(yōu)選的，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述高溫高壓倉(cāng)上還具有玻璃窗，所述玻璃窗采用法蘭加聚四氟乙烯膠圈密封；所述玻璃窗包括石英玻璃窗，厚度為1-1Ocm ;所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置還包括:便攜式激光測(cè)振儀，用于放置于所述高溫高壓倉(cāng)的玻璃窗外，測(cè)量所述巖石樣品的振幅和加速度。
[0007]優(yōu)選的，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置還包括:第二光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，未粘附于所述巖石樣品上；光纖光柵光譜解調(diào)儀，還連接所述第二光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器和所述第二光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0008]優(yōu)選的，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述高溫高壓倉(cāng)采用不銹鋼材質(zhì)；所述聲波振源包括1-6000HZ的聲波振源；所述預(yù)置的壓力為0.lMP-20MPa ;所述預(yù)置的溫度為25°C -120°C ;所述巖石樣品至少為如下的一種:砂巖巖石樣品、油頁(yè)巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
[0009]優(yōu)選的，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述壓力控制系統(tǒng)包括活塞泵升壓系統(tǒng)；所述加熱控制系統(tǒng)包括:電爐絲加熱裝置，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)；控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
[0010]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因?yàn)椴捎盟鰩r石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置包括:高溫高壓倉(cāng)，其內(nèi)設(shè)置有聲波震源及巖石樣品夾持器，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品；壓力控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下；加熱控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下；第一光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，粘附于巖石樣品上；光纖光柵光譜解調(diào)儀，位于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:提供了一種光學(xué)方法測(cè)量?jī)?chǔ)層條件下巖石的應(yīng)變等性質(zhì)的裝置，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易搭建，方便維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器測(cè)量巖石物理性質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置包括:[0016]高溫高壓倉(cāng)10，其內(nèi)設(shè)置有聲波震源15及巖石樣品夾持器16，所述巖石樣品夾持器16上夾持有巖石樣品17 ；
[0017]壓力控制系統(tǒng)11，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下；
[0018]加熱控制系統(tǒng)12，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下；
[0019]第一光纖光柵傳感器13,位于所述高溫高壓倉(cāng)10內(nèi)，粘附于巖石樣品17上；
[0020]光纖光柵光譜解調(diào)儀14，位于所述高溫高壓倉(cāng)10外，并連接所述第一光纖光柵傳感器13，用于在開(kāi)啟所述聲波震源15帶動(dòng)所述巖石樣品17震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器13，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品17的應(yīng)變參數(shù)。
[0021]優(yōu)選的，所述高溫高壓倉(cāng)10上還具有玻璃窗19，所述玻璃窗19采用法蘭20加聚四氟乙烯膠圈密封；所述玻璃窗19包括石英玻璃窗，厚度為1-1Ocm ;所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置還包括:便攜式激光測(cè)振儀21，用于放置于所述高溫高壓倉(cāng)10的玻璃窗19夕卜，測(cè)量所述巖石樣品17的振幅和加速度。
[0022]優(yōu)選的，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置還包括:第二光纖光柵傳感器18，位于所述高溫高壓倉(cāng)10內(nèi)，未粘附于所述巖石樣品17上；光纖光柵光譜解調(diào)儀21，還連接所述第二光纖光柵傳感器18，用于在開(kāi)啟所述聲波震源15帶動(dòng)所述巖石樣品17震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器13和所述第二光纖光柵傳感器18，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。本實(shí)用新型實(shí)施例高溫高壓倉(cāng)10內(nèi)同時(shí)設(shè)有連接巖石樣品的光纖光柵傳感器和未連接巖石樣品的光纖光柵傳感器可以消除溫度和壓力對(duì)光柵應(yīng)變測(cè)量的影響。
[0023]優(yōu)選的，所述高溫高壓倉(cāng)10采用不銹鋼材質(zhì)；所述聲波振源包括1-6000HZ的聲波振源；所述預(yù)置的壓力為0.lMP-20MPa ;所述預(yù)置的溫度為25°C _120°C;所述巖石樣品至少為如下的一種:砂巖巖石樣品、油頁(yè)巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。本實(shí)用新型實(shí)施例高溫高壓倉(cāng)10由可承受60MPa壓力厚度的不銹鋼或者普通鋼材制作，腔體上附有可以透過(guò)可見(jiàn)光或者紅外光的玻璃窗口。所有管線和接口均采用高壓密封膠密封并且所有管道和電纜均需采用耐高溫和高壓元件。
[0024]優(yōu)選的，所述壓力控制系統(tǒng)11包括活塞泵升壓系統(tǒng)，氣體a通過(guò)進(jìn)氣閥111進(jìn)入高溫高壓倉(cāng)10，通過(guò)放氣閥112排放出來(lái)；所述加熱控制系統(tǒng)12包括:電爐絲加熱裝置121，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)10內(nèi)；控溫柜122，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)10外，并連接所述電爐絲加熱裝置121。
[0025]對(duì)應(yīng)于上述裝置實(shí)施例，如圖2所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法流程圖，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法包括:
[0026]201、將聲波震源及巖石樣品夾持器設(shè)置于高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品；
[0027]202、將第一光纖光柵傳感器設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，粘附于巖石樣品上；
[0028]203、利用壓力控制系統(tǒng)將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下，并利用加熱控制系統(tǒng)將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下；
[0029]204、將光纖光柵光譜解調(diào)儀設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述第一光纖光柵傳感器；
[0030]205、在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0031]優(yōu)選的，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法還包括:在所述高溫高壓倉(cāng)上設(shè)置玻璃窗，所述玻璃窗采用法蘭加聚四氟乙烯膠圈密封；所述玻璃窗包括石英玻璃窗，厚度為1-1Ocm;將便攜式激光測(cè)振儀放置于所述高溫高壓倉(cāng)的玻璃窗外，測(cè)量所述巖石樣品的振幅和加速度。
[0032]優(yōu)選的，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法還包括:將第二光纖光柵傳感器設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，未粘附于所述巖石樣品上；將所述光纖光柵光譜解調(diào)儀連接所述第二光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器和所述第二光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0033]優(yōu)選的，所述高溫高壓倉(cāng)采用不銹鋼材質(zhì)；所述聲波振源包括1-6000HZ的聲波振源；所述預(yù)置的壓力為0.lMP-20MPa ;所述預(yù)置的溫度為25°C _120°C;所述巖石樣品至少為如下的一種:砂巖巖石樣品、油頁(yè)巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
[0034]優(yōu)選的，所述壓力控制系統(tǒng)包括活塞泵升壓系統(tǒng)；所述加熱控制系統(tǒng)包括:電爐絲加熱裝置，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)；控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
[0035]本實(shí)用新型實(shí)施例上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因?yàn)椴捎盟鰩r石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置包括:高溫高壓倉(cāng)，其內(nèi)設(shè)置有聲波震源及巖石樣品夾持器，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品；壓力控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下；加熱控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下；第一光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，粘附于巖石樣品上；光纖光柵光譜解調(diào)儀，位于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:提供了一種光學(xué)方法測(cè)量?jī)?chǔ)層條件下巖石的應(yīng)變等性質(zhì)的裝置，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易搭建，方便維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器測(cè)量巖石物理性質(zhì)。
[0036]以下結(jié)合應(yīng)用實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型上述實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0037]本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)例的目的是為了給出一種采用光學(xué)方法測(cè)量?jī)?chǔ)層條件下巖石的應(yīng)變及縱、橫波波速等性質(zhì)裝置。
[0038]本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)例的技術(shù)解決方案是:該裝置包括附有玻璃窗口的高溫高壓倉(cāng)，巖石樣品夾持器，1-6000Hz的聲波振源,光纖光柵傳感器,光纖光柵光譜解調(diào)儀,加熱控制系統(tǒng)，壓力控制系統(tǒng)，便攜式激光測(cè)振儀。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)光纖光柵和激光測(cè)振儀兩種光學(xué)方法測(cè)量微小振動(dòng)下的巖石樣品的應(yīng)變、模量、波速及泊松比。該系統(tǒng)工作說(shuō)明如下:由壓力控制系統(tǒng)和加熱控制系統(tǒng)將裝有巖石樣品的高溫高壓倉(cāng)加熱加壓到需要的壓力和溫度下(0.lMP-20MPa ；25°C -120°C ),巖石樣品需要事先粘附光纖光柵，開(kāi)啟聲波振源,讓巖石樣品振動(dòng)，通過(guò)光纖光柵光譜解調(diào)儀可以測(cè)量不同溫度和壓力下巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)，或者可以采用便攜式激光測(cè)振儀測(cè)量巖石樣品的振幅和加速度。另外，高溫高壓倉(cāng)內(nèi)可設(shè)有未粘樣品的光纖光柵傳感器，已和粘貼在巖石樣品上的光纖光柵傳感器獲得的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)比相同壓力和溫度產(chǎn)生的巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)(例如相減)，從而消除溫度和壓力對(duì)測(cè)量的巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)的影響。
[0039]具體應(yīng)用實(shí)例1:由不銹鋼制造的真空腔室裝有直徑φ IOOmm的石英窗，采用Si8控溫系統(tǒng)給系統(tǒng)加熱，采用活塞泵升壓系統(tǒng)給系統(tǒng)加壓。砂巖巖石樣品制備成Φ 30mm圓柱，在巖石樣品的軸向和徑向貼附光纖光柵傳感器，同時(shí)在真空腔內(nèi)放置另外一個(gè)完全相同的光纖光柵傳感器，作為對(duì)比，以剔除溫度和壓力對(duì)光纖光柵傳感器的影響。通過(guò)解調(diào)儀測(cè)量振源造成的巖石樣品的應(yīng)變對(duì)光波波長(zhǎng)的變化，計(jì)算巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0040]具體應(yīng)用實(shí)例2:由不銹鋼制造的真空腔室裝有直徑φ IOOmm的石英窗，采用818控溫系統(tǒng)給系統(tǒng)加熱，采用活塞泵升壓系統(tǒng)給系統(tǒng)加壓。油頁(yè)巖巖石樣品制備成方體，在巖石樣品的軸向和橫向貼附光纖光柵傳感器，同時(shí)在真空腔內(nèi)放置另外一個(gè)完全相同的光纖光柵傳感器，作為對(duì)比，以剔除溫度和壓力對(duì)光纖光柵傳感器的影響。通過(guò)解調(diào)儀測(cè)量振源造成的巖石樣品的應(yīng)變對(duì)光波波長(zhǎng)的變化，計(jì)算巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0041]具體應(yīng)用實(shí)例3:由不銹鋼制造的真空腔室裝有直徑φ IOOmm的石英窗，采用818控溫系統(tǒng)給系統(tǒng)加熱，采用活塞泵升壓系統(tǒng)給系統(tǒng)加壓。泥巖巖石樣品制備成方體，在巖石樣品的軸向和橫向貼附光纖光柵傳感器，同時(shí)在真空腔內(nèi)放置另外一個(gè)完全相同的光纖光柵傳感器，作為對(duì)比，以剔除溫度和壓力對(duì)光纖光柵傳感器的影響。通過(guò)解調(diào)儀測(cè)量振源造成的巖石樣品的應(yīng)變對(duì)光波波長(zhǎng)的變化，計(jì)算巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
[0042]具體應(yīng)用實(shí)例4:由不銹鋼制造的真空腔室裝有直徑φ IOOmm的石英窗，采用818控溫系統(tǒng)給系統(tǒng)加熱，采用活塞泵升壓系統(tǒng)給系統(tǒng)加壓。泥巖巖石樣品制備成方體，在巖石樣品的軸向和橫向貼附光纖光柵傳感器，同時(shí)在真空腔內(nèi)放置另外一個(gè)完全相同的光纖光柵傳感器，作為對(duì)比，以剔除溫度和壓力對(duì)光纖光柵傳感器的影響。通過(guò)解調(diào)儀測(cè)量振源造成的巖石樣品的應(yīng)變對(duì)光波波長(zhǎng)的變化，計(jì)算巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。同時(shí)，采用PolyteclOO型激光測(cè)振儀測(cè)量巖石樣品的位移和加速度振幅隨時(shí)間的變化，通過(guò)計(jì)算得至IJ巖石樣品的振幅和加速度，用以對(duì)比光纖光柵測(cè)量結(jié)果。
[0043]本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)例的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)如下:(I)構(gòu)造簡(jiǎn)單，易搭建，方便維護(hù)；(2)該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器和激光測(cè)振儀兩種方法測(cè)量巖石物理性質(zhì)，既可以實(shí)現(xiàn)接觸式光纖光柵測(cè)量也可以實(shí)現(xiàn)非接觸式激光振動(dòng)測(cè)量。(3)整套設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，應(yīng)用范圍廣。
[0044]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本實(shí)用新型實(shí)施例列出的各種說(shuō)明性邏輯塊(illustrative logical block),單元,和步驟可以通過(guò)電子硬件、電腦軟件,或兩者的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeabi I ity ),上述的各種說(shuō)明性部件(illustrative components),單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過(guò)硬件還是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本實(shí)用新型實(shí)施例保護(hù)的范圍。
[0045]本實(shí)用新型實(shí)施例中所描述的各種說(shuō)明性的邏輯塊，或單元都可以通過(guò)通用處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過(guò)計(jì)算裝置的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器，多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)微處理器聯(lián)合一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器核，或任何其它類似的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲(chǔ)于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、⑶-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲(chǔ)媒介中。示例性地，存儲(chǔ)媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲(chǔ)媒介中讀取信息，并可以向存儲(chǔ)媒介存寫信息?？蛇x地，存儲(chǔ)媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中?？蛇x地，處理器和存儲(chǔ)媒介也可以設(shè)置于用戶終端中的不同的部件中。
[0047]在一個(gè)或多個(gè)示例性的設(shè)計(jì)中，本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，這些功能可以存儲(chǔ)與電腦可讀的媒介上，或以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲(chǔ)媒介和便于使得讓電腦程序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲(chǔ)媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問(wèn)的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或其它任何可以用于承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個(gè)網(wǎng)站站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過(guò)一個(gè)同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無(wú)線和微波等無(wú)線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍(lán)光光盤，磁盤通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。
[0048]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，其特征在于，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置包括: 高溫高壓倉(cāng)，其內(nèi)設(shè)置有聲波震源及巖石樣品夾持器，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品； 壓力控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的壓力下； 加熱控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉(cāng)加壓到預(yù)置的溫度下； 第一光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，粘附于巖石樣品上； 光纖光柵光譜解調(diào)儀，位于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，其特征在于，所述高溫高壓倉(cāng)上還具有玻璃窗，所述玻璃窗采用法蘭加聚四氟乙烯膠圈密封；所述玻璃窗包括石英玻璃窗，厚度為1-1Ocm ； 所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置還包括:便攜式激光測(cè)振儀，用于放置于所述高溫高壓倉(cāng)的玻璃窗外，測(cè)量所述巖石樣品的振幅和加速度。
3.如權(quán)利要求1所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，其特征在于，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置還包括: 第二光纖光柵傳感器，位于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)，未粘附于所述巖石樣品上； 光纖光柵光譜解調(diào)儀，還連接所述第二光纖光柵傳感器，用于在開(kāi)啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過(guò)所述第一光纖光柵傳感器和所述第二光纖光柵傳感器，測(cè)量在所述預(yù)置的壓力和所述預(yù)置的溫度下所述巖石樣品的應(yīng)變參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，其特征在于，所述高溫高壓倉(cāng)采用不銹鋼材質(zhì)；所述聲波振源包括1-6000HZ的聲波振源；所述預(yù)置的壓力為0.lMP-20MPa ;所述預(yù)置的溫度為25°C _120°C ;所述巖石樣品至少為如下的一種:砂巖巖石樣品、油頁(yè)巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
5.如權(quán)利要求1所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置，其特征在于，所述壓力控制系統(tǒng)包括活塞泵升壓系統(tǒng)；所述加熱控制系統(tǒng)包括: 電爐絲加熱裝置，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)內(nèi)； 控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓倉(cāng)外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
【文檔編號(hào)】G01N3/00GK203688337SQ201320878838
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】趙建國(guó), 趙嵩卿 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油大學(xué)(北京)