用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统技术方案

本发明专利技术提出了一种用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统，其包括密闭的舱体容器；设置在舱体容器的内腔中的热缩套；分别设置在热缩套的上下开口处的上超声波探头和下超声波探头，上超声波探头和下超声波探头与热缩套形成密闭的用于放置岩心的容纳空间；设置在舱体容器之外的与上超声波探头连接的超声波发生器；设置在舱体容器之外的与下超声波探头连接的示波器；与容纳空间连通并能为处于容纳空间内的岩心添加孔隙压力的孔隙压力装置，该系统可以更好地模拟地层环境，以进行碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性试验。

【技术实现步骤摘要】
用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统
本专利技术涉及油气勘探
，具体涉及一种用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统。
技术介绍
海相碳酸盐岩油气资源约占我国资源总量的三分之一，是国家重要的能源战略组成部分，是当前与将来油气勘探开发的重点领域。强化碳酸盐岩地层岩石力学参数，以及地层压力体系(孔隙压力、坍塌压力、破裂压力)等关键地质环境因素的准确求取，是安全高效钻、完井工程技术的重要基础。地震资料反演、测井资料解释是目前求取关键地质环境因素的主要手段，而声力学特性普遍响应规律是研究与建立这些求取方法的前提。但是，碳酸盐岩地层古老地质条件复杂，给碳酸盐岩地层岩石力学参数、地层压力体系(孔隙压力、坍塌压力、破裂压力)等关键地质环境因素的求取带来很大困难。由此，需要专利技术一种评价系统以评价碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性，以为探索碳酸盐地层岩石声力学特性提供有效的试验手段。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本专利技术提出了一种用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统。该系统可以更好地模拟地层环境，以进行碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性试验。根据本专利技术提出了一种用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统，其包括：密闭的舱体容器，设置在舱体容器的内腔中的热缩套，分别设置在热缩套的上下开口处的上超声波探头和下超声波探头，上超声波探头和下超声波探头与热缩套形成密闭的用于放置岩心的容纳空间，设置在舱体容器之外的与上超声波探头连接的超声波发生器，设置在舱体容器之外的与下超声波探头连接的示波器，与容纳空间连通并能为处于容纳空间内的岩心添加孔隙压力的孔隙压力装置。在一个实施例中，孔隙压力装置包括：穿过舱体容器和下超声波探头的能与容纳空间连通的第一输入管线，设置在舱体容器之外并与第一输入管线选择性连通的液体孔隙压力器，设置在舱体容器之外并与第一输入管线选择性连通的气体孔隙压力器，穿过舱体容器和上超声波探头的能与容纳空间和外界连通的第一输出管线。在一个实施例中，在第一输入管线和第一输出管线上分别设置孔隙压力传感器，和/或在第一输入管线上设置流量计，和/或在第一输入管线上和第一输出管线上设置流体观察孔。在一个实施例中，在舱体容器内外的第一输入管线上分别设置接头，和/或在舱体容器内外的第二输出管线上分别设置接头。在一个实施例中，在上超声波探头的上方设置上压力端帽，在上压力端帽的上方设置能为上压力端帽施加轴向压力的驱动器，在下超声波探头的下方设置下压力端帽，在下压力端帽的下方设置压力传感器。在一个实施例中，在舱体容器之外设置围压器，在舱体容器的下端设置能连通围压器和舱体容器的内腔的第二输入管线，在舱体容器的上端设置能连通舱体容器的内腔和外界的第二输出管线。在一个实施例中，在舱体容器的内腔中设置加热件。在一个实施例中，舱体容器包括：筒状的本体，设置在本体的上开口处的上压盖，设置在本体的下开口处的下压盖，在下压盖上设置连通内外的孔，在孔处密封式设置堵件。在一个实施例中，在堵件的下端设置升降装置。在一个实施例中，上超声波探头和下超声波探头均包括截面面积大的第一部分和截面面积小的第二部分，其中两个第一部分相对式设置而两个第二部分相背式设置，并且，第一部分的截面面积与第二部分的截面面积的比为1.5-2.5。与现有技术相比，本专利技术的优点在于，该系统通过热缩套和上下超声波探头形成用于容纳岩心的容纳空间，有助于模拟岩石地层的实际工作环境。该系统可以通过超声波发生器、上下超声波探头和示波器完成岩心的声力学响应特性试验，结构简单，易于实现。附图说明下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：图1显示了根据本专利技术的一个实施例的评级系统的示意图；图2显示了根据本专利技术的一个实施例的舱体容器的示意图；图3显示了根据本专利技术的一个实施例的岩心俯视图；图4显示了根据本专利技术的一个实施例的岩心单元的主视图；在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。图1显示了根据本专利技术的用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统100。如图1所示，系统100包括舱体容器2、热缩套2.23、上超声波探头2.5、下超声波探头2.6、超声波发生器12、示波器11和孔隙压力装置14。其中，舱体容器2构造为其内腔为密闭的容器。热缩套2.23设置在舱体容器2的内腔中。上超声波探头2.5和下超声波探头2.6分别设置在热缩套2.23的上下开口处，并与热缩套2.23形成密闭的容纳空间2.29，以用于放置岩心3。孔隙压力装置14与容纳空间2.29连通，为处于容纳空间2.29内的岩心3添加孔隙压力。在试验过程中，通过孔隙压力装置14向岩心3添加孔隙压力，以模拟碳酸盐地层环境。同时，通过超声波发射器12发射设定频率和强度的超声波信号，使得超声波信号传递到上超声波探头2.5上，然后上超声波探头2.5将超声波信号传递至岩心3，超声波信号穿过岩心3后到达下超声波探头2.6，经由下超声波探头2.6信号到达示波器11。示波器11会将超声波通过岩心3的情况显现出来，通过读取和分析示波器11的超声波信息获取岩心3性质及孔隙压力对超声波传播速度的影响。在一个优选的实施例中，热缩套2.23由热敏PVC材料制成。这种热缩套2.23在温度升高后收缩以保证容纳空间2.29的密封性。在一个具体的实施例中，孔隙压力装置14包括第一输入管线2.30、液体孔隙压力器8、气体孔隙压力器6和第一输出管线2.31。其中，第一输入管线2.30的一端穿过舱体容器2和下超声波探头2.6与容纳空间2.29的下端连通，以为处于容纳空间2.29的岩心提供孔隙压力。液体孔隙压力器8设置在舱体容器2之外，用于通过第一输入管线2.30输送压力液，以模拟地层液体孔隙压力状况。例如，液体孔隙压力器8可以包括液池和与液池连通的液体孔隙压力泵。气体孔隙压力器6设置在舱体容器2之外，用于通过第一输入管线2.30输送压缩气体，以模拟地层气体孔隙压力状况。例如，气体孔隙压力器6可以为设置在外界的与空气连通的气体压缩泵。需要说明的是，根据试验的不同需要，液体孔隙压力器8和气体孔隙压力器6选择性与第一输入管线2.30连接，也就是，液体孔隙压力器8和气体孔隙压力器6不能同时与第一输入管线2.30连接。第一输出管线2.31穿过舱体容器2和上超声波探头2.5，并与容纳空间2.29的上端连通，以向外界输送液体或者气体。根据试验需要，在试验过程中，通过液体孔隙压力器8向第一输入管线2.30泵送压力液，压力液通过第一输入管线2.30后，进入到岩心3的下端，然后通过岩心3上的裂缝由位于岩心3的上端面处的第一输出管线2.31排出外界。在注满液体后，关闭第一输出管线2.31与外界的连通(例如，在其上设置有用于连通或截止的阀)，并通过液体孔隙压力器8加载所需条件的孔隙压力，并通过超声波发生器12、上超声波探头2.5、下超声波探头2.6和示波器11完成声力学响应特性试验。同理地，在试验过程中，需要添加气体孔隙压力时，使得第一输入管线2.30与气体孔隙压力器6连通，通过气体孔隙压力器6向岩心3内注入压力气体。待岩心3中注满气体后，使得第一输出管线2.31与外界截止，气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统，其特征在于，包括：密闭的舱体容器，设置在所述舱体容器的内腔中的热缩套，分别设置在所述热缩套的上下开口处的上超声波探头和下超声波探头，所述上超声波探头和所述下超声波探头与所述热缩套形成密闭的用于放置岩心的容纳空间，设置在所述舱体容器之外的与所述上超声波探头连接的超声波发生器，设置在所述舱体容器之外的与所述下超声波探头连接的示波器，与所述容纳空间连通并能为处于所述容纳空间内的岩心添加孔隙压力的孔隙压力装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于碳酸盐岩地层岩石声力学响应特性的评价系统，其特征在于，包括：密闭的舱体容器，设置在所述舱体容器的内腔中的热缩套，分别设置在所述热缩套的上下开口处的上超声波探头和下超声波探头，所述上超声波探头和所述下超声波探头与所述热缩套形成密闭的用于放置岩心的容纳空间，设置在所述舱体容器之外的与所述上超声波探头连接的超声波发生器，设置在所述舱体容器之外的与所述下超声波探头连接的示波器，与所述容纳空间连通并能为处于所述容纳空间内的岩心添加孔隙压力的孔隙压力装置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述孔隙压力装置包括：穿过所述舱体容器和所述下超声波探头的能与所述容纳空间连通的第一输入管线，设置在所述舱体容器之外并与所述第一输入管线选择性连通的液体孔隙压力器，设置在所述舱体容器之外并与所述第一输入管线选择性连通的气体孔隙压力器，穿过所述舱体容器和所述上超声波探头的能与所述容纳空间和外界连通的第一输出管线。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述第一输入管线和所述第一输出管线上分别设置孔隙压力传感器，和/或在所述第一输入管线上设置流量计，和/或在所述第一输入管线上和所述第一输出管线上设置流体观察孔。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，在所述舱体容器内外的所述第一输入管线上分别设置接头，和/或在所述舱体容器内外的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军海，王怡，曾义金，韩艳浓，孙连环，牛新明，张金成，刘修善，吴超，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11