[發明專利]測量巖石衰減系數的方法與系統

有效

• 申請號: 201710691134.6
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107389794B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 趙建國;熊彬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 11127 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李輝;劉飛

1.一種利用測量巖石衰減系數的系統測量巖石衰減系數的方法，其特征在于，所述系統包括：

敞口容器，用于容納用作傳聲介質的液體；

震源，用于產生驅使所述系統發生共振的聲波信號；

浸沒于所述液體中的共振腔，用于輸出所述系統在共振時產生的共振聲壓場信號；所述共振聲壓場信號包括所述共振腔內未加載任何樣品、單獨加載第一樣品、單獨加載第二樣品、及單獨加載巖石樣品下的共振聲壓場信號；

置于所述共振腔內的水聽器，用于采集所述共振聲壓場信號；

鎖相放大器，用于向所述震源輸出震源激勵信號，并將所述震源激勵信號及所述水聽器采集的共振聲壓場信號進行鎖相處理后提供給上位機；

上位機，用于根據所述鎖相放大器提供的信號獲得所述巖石樣品的品質因子；

所述方法包括以下步驟：

確定巖石樣品、第一樣品及第二樣品的體積；所述第一樣品及所述第二樣品的彈性性質已知；

確定所述共振腔內未加載任何樣品、單獨加載所述第一樣品及單獨加載所述第二樣品下所述系統的共振頻率；

根據對應條件下所述系統的共振頻率，確定對應條件下所述系統的品質因子；

根據對應條件下所述系統的品質因子及所述第一樣品及第二樣品的體積，確定所述液體的品質因子及校正參數；

確定所述巖石樣品的壓縮系數，并確定所述共振腔內單獨加載所述巖石樣品下所述系統的品質因子；

根據所述液體的品質因子、所述校正參數、所述巖石樣品的體積、所述共振腔內未加載任何樣品下所述系統的品質因子、及所述共振腔內單獨加載所述巖石樣品下所述系統的品質因子，確定所述巖石樣品的品質因子；其中，

根據以下公式確定所述巖石樣品的品質因子：

其中，為所述巖石樣品的品質因子，為液體的品質因子，C為校正參數，V_s為巖石樣品的體積，Q_S為共振腔內單獨加載巖石樣品下系統的品質因子，Q₀為共振腔內未加載任何樣品下系統的品質因子，κ_R0為液體的壓縮系數，κ_Rs為巖石樣品的壓縮系數。

2.如權利要求1所述的測量巖石衰減系數的方法，其特征在于，所述根據對應條件下所述系統的共振頻率，確定對應條件下所述系統的品質因子，包括：

將對應條件下所述系統的共振頻率除以對應條件下的半功率帶寬，得到對應條件下所述系統的品質因子。

3.如權利要求1所述的測量巖石衰減系數的方法，其特征在于，根據以下公式確定所述液體的品質因子及校正參數：

其中，為第一樣品的品質因子，為液體的品質因子，C為校正參數，V_Al為第一樣品的體積，Q_S-Al為共振腔內單獨加載第一樣品下系統的品質因子，Q₀為共振腔內未加載任何樣品下系統的品質因子，κ_R0為液體的壓縮系數，κ_Al為第一樣品的壓縮系數，為第二樣品的品質因子，V_Lu為第二樣品的體積，Q_S-Lu為共振腔內單獨加載第二樣品下系統的品質因子，κ_Lu為第二樣品的壓縮系數。

4.如權利要求1所述的測量巖石衰減系數的方法，其特征在于，根據以下公式確定所述巖石樣品的壓縮系數：

其中，ω_s為共振腔內單獨加載巖石樣品下系統的共振角頻率，ω₀為共振腔內未加載任何樣品下系統的共振角頻率，C為校正參數，V_s為巖石樣品的體積，κ_s為巖石樣品的壓縮系數，κ₀為液體的壓縮系數。

5.如權利要求1所述的測量巖石衰減系數的方法，其特征在于，所述確定所述共振腔內單獨加載所述巖石樣品下所述系統的品質因子，包括：

確定所述共振腔內單獨加載所述巖石樣品下所述系統的共振頻率；

將所述共振腔內單獨加載所述巖石樣品下所述系統的共振頻率，除以所述共振腔內單獨加載所述巖石樣品下所述系統的半功率帶寬，得到對應條件下所述系統的品質因子。