[發明專利]巖體鉆孔聲波試驗塊模型及其制作方法

在審

• 申請號: 202010032102.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111189929A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 尹學林
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30;G01N1/28;G01N1/32
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李余江

本發明公開了一種巖體鉆孔聲波試驗塊模型及其制作方法，包括圍巖試塊組、夾層試塊組和裂縫試塊組；所述圍巖試塊組由不同規格尺寸的圍巖試塊組成，圍巖試塊是從圓柱形的巖體試塊中用鉆具取出一小直徑的巖芯后使其中空構成的；所述夾層試塊組由不同規格尺寸的夾層試塊組成，所述夾層試塊是由粘土和粘土摻沙與水泥、膠泥制作而成的薄圓環結構；所述裂縫試塊組由不同規格尺寸的裂縫試塊組成，所述裂縫試塊是由鋁合金制成的環狀結構。本發明采用需要的組合模型進行巖體鉆孔聲波室內實驗，為鉆孔聲波完整巖體實驗、鉆孔聲波完整巖體與夾層實驗、鉆孔聲波完整巖體與裂縫實驗提供可溯源的實驗模型組。

技術領域

本發明涉及巖體鉆孔聲波試塊模型，屬于地球物理勘探領域。

背景技術

油氣、礦業和工程等勘察中，利用鉆孔聲波進行測試的工程很多，測試精度要求越來越高。現階段，巖體鉆孔聲波實驗未見與現場一致，能夠重現鉆孔圍巖巖體、夾層和裂隙的聲波實驗試驗塊模型組及相關實驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖體鉆孔聲波試驗塊模型及其制作方法，在巖體鉆孔聲波實驗中，能夠重現鉆孔圍巖、圍巖與夾層、圍巖與裂縫等組合的聲波實驗模型，為聲波測試中參數處理、計算、反演提供基礎與實驗物體。

本發明的技術方案如下：

一種巖體鉆孔聲波試驗塊模型，包括圍巖試塊組、夾層試塊組和裂縫試塊組；所述圍巖試塊組由不同規格尺寸的圍巖試塊組成，圍巖試塊是從圓柱形的巖體試塊中用鉆具取出一小直徑的巖芯后使其中空構成的；所述夾層試塊組由不同規格尺寸的夾層試塊組成，所述夾層試塊是由粘土和粘土摻沙與水泥、膠泥制作而成的薄圓環結構；所述裂縫試塊組由不同規格尺寸的裂縫試塊組成，所述裂縫試塊是由鋁合金制成的環狀結構。

其中，所述巖體試塊是以150mm～250mm的直徑從巖體中取出的圓柱形結構。所述夾層試塊包括厚層夾層試塊和薄層夾層試塊；其中厚層夾層試塊是用粘土和粘土摻沙與水泥制作，內徑、外徑與圍巖試塊一樣、聲波速度介于粘土和混凝土之間；薄層夾層試塊是用膠泥制作，內徑、外徑與圍巖試塊一樣。所述裂縫試塊是用鋁或合金制作外徑與圍巖試塊一樣、內徑小于外徑5mm～10mm的環狀結構。

這種巖體鉆孔聲波試驗塊模型的制作方法是這樣的：以150mm～250mm的直徑從巖體中取出圓柱形的巖體試塊，按一定直徑的巖體試塊的中心線上，鉆具取出一小直徑的巖芯后使其中空，以20、50、100、200、500和1000mm的長度橫切制作形成圍巖試塊，打磨光滑橫切面；采用粘土和粘土摻沙與水泥制作內徑、外徑與圍巖試塊一樣、聲波速度介于粘土和混凝土之間的系列試件，以5、10、20、50mm的長度橫切制作或模型制作形成厚層夾層試塊，打磨光滑上下面；用膠泥制作內徑、外徑與圍巖試塊一樣，厚度為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mm的薄夾層試塊，打磨光滑上下面；用鋁或合金制作外徑與圍巖試塊一樣、內徑小于外徑5mm～10mm、厚度為0.03、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10mm的環狀結構作為裂縫試塊。

與現有技術相比，本發明的實際應用將達到鉆孔聲波圍巖、夾層、裂縫地球物理參數與幾何參數已知的情況下，采用需要的組合模型進行巖體鉆孔聲波室內實驗，為鉆孔聲波完整巖體實驗、鉆孔聲波完整巖體與夾層實驗、鉆孔聲波完整巖體與裂縫實驗提供可溯源的實驗模型組。

附圖說明

圖1為圍巖試塊示意圖；

圖2為夾層試塊示意圖；

圖3為裂縫試塊示意圖

圖4為夾層試塊模型組示意圖；

圖5為裂縫試塊模型組示意圖；

圖6為夾層裂縫試塊模型組示意圖。

附圖標記說明：1-圍巖試塊、2-夾層試塊、3-裂縫試塊。

具體實施方式