[發(fā)明專利]全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810293617.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN110320278B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀甲元;宋麗陽(yáng);張汝生;李鳳霞;劉長(zhǎng)印;黃志文;李萍;孫志宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號(hào): G01N29/07
• 分類號(hào): G01N29/07
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，包括：

巖心測(cè)量筒，所述巖心測(cè)量筒為透明結(jié)構(gòu)，其筒壁上縱向設(shè)有刻度，所述巖心測(cè)量筒的筒壁上設(shè)有鏤空槽；

移動(dòng)盤，所述移動(dòng)盤套設(shè)于所述巖心測(cè)量筒的外壁，并能夠沿所述外壁上下移動(dòng)，所述移動(dòng)盤上設(shè)置有至少一組聲波傳感器，所述聲波傳感器穿過(guò)所述鏤空槽，伸入至所述巖心測(cè)量筒內(nèi)，每組聲波傳感器包括第一聲波傳感器和第二聲波傳感器，且所述第一聲波傳感器和第二聲波傳感器沿所述移動(dòng)盤的圓周相距90°設(shè)置；

控制器，所述控制器用于獲得所述聲波傳感器對(duì)巖心的激發(fā)信號(hào)與接收信號(hào)的時(shí)間差，從而對(duì)巖心的平面非均質(zhì)程度AH和垂向非均質(zhì)程度LH進(jìn)行測(cè)定；

所述控制器通過(guò)以下公式(1)計(jì)算所述巖心的平面非均質(zhì)性：

其中，AH為巖心的平面非均質(zhì)性，H_i為巖心高度iΔL處的平面非均質(zhì)性，Δt_ij表示巖心高度iΔL處第j組聲波傳感器的第一聲波傳感器對(duì)巖心的激發(fā)信號(hào)與接收信號(hào)的時(shí)間差，Δt_ij′表示巖心高度iΔL處第j組聲波傳感器的第二聲波傳感器對(duì)巖心的激發(fā)信號(hào)與接收信號(hào)的時(shí)間差，L₁為巖心長(zhǎng)度，i＝1,…,n，n為總測(cè)量組數(shù)，m為聲波傳感器的組數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，所述移動(dòng)盤上設(shè)置有多組聲波傳感器，各組聲波傳感器沿所述移動(dòng)盤的圓周等間距地設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，還包括底座，所述巖心測(cè)量筒設(shè)置于所述底座上，所述底座的上表面設(shè)有圓形凹槽，所述巖心測(cè)量筒設(shè)置于圓形凹槽內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，所述底座為矩形，所述底座的下表面水平設(shè)有四個(gè)支撐桿，所述四個(gè)支撐桿的一端依次鉸接于所述矩形的四個(gè)直角處，另一端能夠水平旋轉(zhuǎn)打開。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，所述鏤空槽為豎直條形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，所述控制器通過(guò)以下公式(2)計(jì)算所述巖心的軸向非均質(zhì)性：

其中，

其中，Δt_a(j)、Δt_a(j)′分別為第j組聲波傳感器的第一傳感器和第二傳感器的軸向平均非均質(zhì)性，其中，n為總測(cè)量組數(shù)，m為聲波傳感器的組數(shù)。

7.一種全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定方法，利用根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定裝置，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

將巖心垂直放入巖心測(cè)量筒，移動(dòng)盤移動(dòng)至所述巖心測(cè)量筒的刻度0處，讀取巖心長(zhǎng)度L₁；

啟動(dòng)各組聲波傳感器的第一聲波傳感器和第二聲波傳感器，逐次將移動(dòng)盤向上移動(dòng)ΔL，總測(cè)試組數(shù)為n時(shí)，通過(guò)控制器分別讀取巖心高度iΔL處的第一聲波傳感器和第二聲波傳感器對(duì)巖心的激發(fā)信號(hào)與接收信號(hào)的時(shí)間差Δt_ij和Δt_ij′，i＝1,…,n，j＝1,…,m，其中，n為總測(cè)量組數(shù)，m為聲波傳感器的組數(shù)；

分別計(jì)算巖心的平面非均質(zhì)程度AH和垂向非均質(zhì)程度LH；

所述控制器通過(guò)以下公式(1)計(jì)算所述巖心的平面非均質(zhì)性：

其中，AH為巖心的平面非均質(zhì)性，H_i為巖心高度iΔL處的平面非均質(zhì)性，

Δt_ij表示巖心高度iΔL處第j組聲波傳感器的第一聲波傳感器對(duì)巖心的激發(fā)信號(hào)與接收信號(hào)的時(shí)間差，Δt_ij′表示巖心高度iΔL處第j組聲波傳感器的第二聲波傳感器對(duì)巖心的激發(fā)信號(hào)與接收信號(hào)的時(shí)間差，L₁為巖心長(zhǎng)度，i＝1,…,n，n為總測(cè)量組數(shù)，m為聲波傳感器的組數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全直徑巖心非均質(zhì)性測(cè)定方法，其特征在于，所述控制器通過(guò)以下公式(2)計(jì)算所述巖心的垂向非均質(zhì)性：

其中，

其中，Δt_a(j)、Δt_a(j)′分別為第j組聲波傳感器的第一傳感器和第二傳感器的垂向平均非均質(zhì)性，其中，n為總測(cè)量組數(shù)，m為聲波傳感器的組數(shù)。