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一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置及方法，所述裝置包括：高溫高壓倉，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外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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)。
【專利說明】一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探【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)量裝置及 方法。

【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（10Hz- 10kHz)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 過觀測(cè)巖石的共振峰的頻率和峰的寬度，來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。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量裝置及方法，以提供一種巖石 樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方案。
[0005] -方面，本發(fā)明實(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，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 倉外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng) 后，通過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，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述高溫高壓倉上還具有玻璃窗，所述玻璃窗米用 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l-l〇cm ;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的玻璃窗 夕卜，測(cè)量所述巖石樣品的振幅和加速度。
[0007] 優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(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，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后， 通過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，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述高溫高壓倉采用不銹鋼材質(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、油頁巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
[0009] 優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(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內(nèi)；控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓 倉外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
[0010] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法，所述巖石 樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法包括：將聲波震源及巖石樣品夾持器設(shè)置于高溫高壓倉內(nèi)，所 述巖石樣品夾持器上夾持有巖石樣品；將第一光纖光柵傳感器設(shè)置于所述高溫高壓倉內(nèi)， 粘附于巖石樣品上；利用壓力控制系統(tǒng)將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的壓力下，并利用加 熱控制系統(tǒng)將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的溫度下；將光纖光柵光譜解調(diào)儀設(shè)置于所述高 溫高壓倉外，并連接所述第一光纖光柵傳感器；在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震 動(dòng)后，通過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)。
[0011] 優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，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l-10cm ;將便攜式激光測(cè)振儀放置于所述高溫高壓倉的玻璃窗外， 測(cè)量所述巖石樣品的振幅和加速度。
[0012] 優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，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，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震 動(dòng)后，通過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)。
[0013] 優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述高溫高壓倉采用不銹鋼材質(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、油頁巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
[0014] 優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(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內(nèi)；控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓 倉外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
[0015] 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，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外，并連接所述第一光纖光 柵傳感器，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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】

【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(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，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，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。
[0017] 圖1為本發(fā)明實(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；
[0018] 圖2為本發(fā)明實(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】
[0019] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020] 如圖1所示，為本發(fā)明實(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：
[0021] 高溫高壓倉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 ;
[0022] 壓力控制系統(tǒng)11，用于將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的壓力下；
[0023] 加熱控制系統(tǒng)12,用于將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的溫度下；
[0024] 第一光纖光柵傳感器13,位于所述高溫高壓倉10內(nèi)，粘附于巖石樣品17上；
[0025] 光纖光柵光譜解調(diào)儀14,位于所述高溫高壓倉10外，并連接所述第一光纖光柵傳 感器13,用于在開啟所述聲波震源15帶動(dòng)所述巖石樣品17震動(dòng)后，通過所述第一光纖光柵 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)。
[0026] 優(yōu)選的，所述高溫高壓倉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-lOcm ;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。
[0027] 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,用于在開啟所述聲波震源15帶動(dòng)所述巖石樣品17震動(dòng)后，通 過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)。本發(fā)明實(shí)施例高溫高壓倉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。
[0028] 優(yōu)選的，所述高溫高壓倉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)置的壓力為〇. 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、油頁巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。本發(fā)明實(shí)施例高溫高壓倉 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可見光或者 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 耐商溫和商壓兀件。
[0029] 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通過進(jìn)氣閥111進(jìn)入 高溫高壓倉10,通過放氣閥112排放出來；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10內(nèi)；控溫柜122,設(shè)置于所述高溫高壓倉10外，并連接所述 電爐絲加熱裝置121。
[0030] 對(duì)應(yīng)于上述裝置實(shí)施例，如圖2所示，為本發(fā)明實(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：
[0031] 201、將聲波震源及巖石樣品夾持器設(shè)置于高溫高壓倉內(nèi)，所述巖石樣品夾持器上 夾持有巖石樣品；
[0032] 202、將第一光纖光柵傳感器設(shè)置于所述高溫高壓倉內(nèi)，粘附于巖石樣品上；
[0033] 203、利用壓力控制系統(tǒng)將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的壓力下，并利用加熱控制 系統(tǒng)將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的溫度下；
[0034] 204、將光纖光柵光譜解調(diào)儀設(shè)置于所述高溫高壓倉外，并連接所述第一光纖光柵 傳感器；
[0035] 205、在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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)。
[0036] 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-lOcm;將便攜式激光測(cè)振儀放置于所述高溫高壓倉的玻璃窗外，測(cè)量所述巖石樣品的振 幅和加速度。
[0037] 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，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過所述第一 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)。
[0038] 優(yōu)選的，所述高溫高壓倉采用不銹鋼材質(zhì)；所述聲波振源包括1-6000HZ的聲波振 源；所述預(yù)置的壓力為〇. 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、油頁巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
[0039] 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內(nèi)；控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓倉外，并連接所述電 爐絲加熱裝置。
[0040] 本發(fā)明實(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，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加壓到預(yù)置的壓力下；力口 熱控制系統(tǒng)，用于將所述高溫高壓倉加壓到預(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外，并連接 所述第一光纖光柵傳感器，用于在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過所述 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)。
[0041] 以下結(jié)合應(yīng)用實(shí)例對(duì)本發(fā)明上述實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0042] 本發(fā)明應(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。
[0043] 本發(fā)明應(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，巖 石樣品夾持器，l-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，開啟聲波振源，讓巖石 樣品振動(dòng)，通過光纖光柵光譜解調(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。
[0044] 具體應(yīng)用實(shí)例1 :由不銹鋼制造的真空腔室裝有直徑

【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，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外，并連接所述第一光纖光柵傳感器，用于 在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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 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l -l〇cm ; 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，用于在開啟所述聲波震源帶 動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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內(nèi)； 控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓倉外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
6. -種巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法，其特征在于，所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè) 量方法包括： 將聲波震源及巖石樣品夾持器設(shè)置于高溫高壓倉內(nèi)，所述巖石樣品夾持器上夾持有巖 石樣品； 將第一光纖光柵傳感器設(shè)置于所述高溫高壓倉內(nèi)，粘附于巖石樣品上； 利用壓力控制系統(tǒng)將所述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的壓力下，并利用加熱控制系統(tǒng)將所 述高溫高壓倉加壓到預(yù)置的溫度下； 將光纖光柵光譜解調(diào)儀設(shè)置于所述高溫高壓倉外，并連接所述第一光纖光柵傳感器； 在開啟所述聲波震源帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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)。
7. 如權(quán)利要求6所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法，其特征在于，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l-l〇cm ; 將便攜式激光測(cè)振儀放置于所述高溫高壓倉的玻璃窗外，測(cè)量所述巖石樣品的振幅和 加速度。
8. 如權(quán)利要求6所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法，其特征在于，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，用于在開啟所述聲波震源 帶動(dòng)所述巖石樣品震動(dòng)后，通過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)。
9. 如權(quán)利要求6所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法，其特征在于，所述高溫高 壓倉采用不銹鋼材質(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、油頁巖巖石樣品、泥巖巖石樣品。
10. 如權(quán)利要求6所述巖石樣品物理模量光學(xué)測(cè)量方法，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內(nèi)； 控溫柜，設(shè)置于所述高溫高壓倉外，并連接所述電爐絲加熱裝置。
【文檔編號(hào)】G01B11/16GK104155173SQ201310739367
【公開日】2014年11月19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, 趙嵩卿 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油大學(xué)(北京)