浅层气声学响应测试装置制造方法及图纸

本申请公开一种浅层气声学响应测试装置，包括：具有反应腔的反应容器，反应腔的上侧设置有声发射元件，反应腔的下侧设置有声接收元件，声发射元件和声接收元件相对设置；与反应容器相连的压力调节组件，用于调节反应腔的压力；与反应容器内部相连通的注气组件，用于向反应腔注入气体；控制组件，控制组件与声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件电连接，能控制声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件的开闭，能获取声发射元件发射的声波信息以及声接收元件接收的声波信息。本申请所提供的浅层气声学响应测试装置，能够获得声波信号穿透浅层气后的声学参数变化，从而获得浅层气压力特性及地层的力学特征。

Shallow aeroacoustic response test device

【技术实现步骤摘要】
浅层气声学响应测试装置
本申请涉及油气开发
，尤其涉及一种浅层气声学响应测试装置。
技术介绍
浅层气是指埋藏深度比较浅(一般在1500米以内)、储量比较小的各类天然气资源。主要包括生物气、油型气、煤层甲烷气、水溶气等。浅层气是一种矿产资源，也是一种地质灾害源。随着油气开发的深入发展，浅层气地质灾害在钻采过程中不断被重视。现有技术中，浅层气地质灾害的识别主要依靠地震剖面技术进行预测。地震剖面是经过数据的采集处理形成的地下波阻抗反射界面的剖面，有三种显示方式：一维显示、二维显示和三维显示。然而利用地震剖面技术预测浅层气地质灾害，预测精度不高。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本申请的一个目的是提供一种浅层气声学响应测试装置，能够获得声波信号穿透浅层气后的声学参数变化，从而获得浅层气压力特性及地层的力学特征，还有助于研究浅层气对声学特征的影响规律，为下一步建立浅层气地质灾害声学预测模型和进一步分析钻遇浅层气风险等奠定理论基础。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种浅层气声学响应测试装置，包括：具有反应腔的反应容器，所述反应腔的上侧设置有声发射元件，所述反应腔的下侧设置有声接收元件，所述声发射元件和声接收元件相对设置；与所述反应容器相连的压力调节组件，用于调节所述反应腔的压力；与所述反应容器内部相连通的注气组件，用于向所述反应腔注入气体；控制组件，所述控制组件与所述声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件电连接，能控制所述声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件的开闭，能获取所述声发射元件发射的声波信息以及所述声接收元件接收的声波信息。作为一种优选的实施方式，所述声发射元件外包裹有第一保护壳，所述声接收元件外包裹有第二保护壳；所述声接收元件外包裹有第二保护壳；所述声发射元件设置在所述反应容器上侧的内壁面，所述声接收元件设置在所述反应容器下侧的内壁面。作为一种优选的实施方式，所述声发射元件位于所述反应腔上侧的中心，两个所述声接收元件位于所述反应腔下侧且关于所述反应腔下侧的中心对称，分别用于接收横波和纵波信息。作为一种优选的实施方式，所述注气组件包括：设于所述反应容器底部的进气口；与所述进气口相连的进气管线；位于所述进气管线远离所述进气口一端的气瓶；位于所述气瓶下游的增压泵、调压阀、流量控制元件，所述增压泵、调压阀、流量控制元件从上游到下游依次设置在所述进气管线上，位于所述气瓶和所述进气口之间。作为一种优选的实施方式，所述增压泵连接有泄压阀，所述流量控制元件和所述进气口之间设有单向阀和干燥过滤器；所述反应容器底部设有出气口。作为一种优选的实施方式，所述反应容器外设有用于放置所述反应容器的实验架，所述压力调节组件与所述实验架相连；所述反应容器设有容器盖，所述容器盖设有用于安装的法兰孔；所述容器盖还设有声发射元件导线预留孔、声接收元件导线预留孔，所述声发射元件、声接收元件通过导线电连接至所述控制组件。有益效果：本申请实施方式所提供的浅层气声学响应测试装置，通过设置声发射元件和声接收元件，能够获得声波信号穿透浅层气后的声学参数变化，从而获得浅层气压力特性及地层的力学特征，还有助于研究浅层气对声学特征的影响规律，为下一步建立浅层气地质灾害声学预测模型和进一步分析钻遇浅层气风险等奠定理论基础。此外，本申请实施方式通过设置压力调节组件，可以改变反应腔内的压力，从而研究不同压力条件下的浅层气声学响应特性。该装置可以监测浅层气地层承载力模拟试验、浅层气压变应力加载试验等试验中的声学响应信息。该装置操作简便，可以实现变压状态下不同土层性质力学实验过程中声学信号的同步采集。该装置也适用于深水浅部地层不同压力条件下浅层气地层声学特征的同步监测，同时适用于不同类型浅层地层在不同压力环境下的声波信息同步测量，能够解决深水高压状态下浅部地层声波状态测量的问题。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施方式中所提供的一种浅层气声学响应测试装置的结构示意图；图2为图1中压力调节组件和容器盖组合体的俯视图；图3为图2中A-A面的剖视图；图4为无容器盖时反应容器的俯视图；图5为图4中B-B面的剖视图；图6为本申请实施方式中所提供的一种注气组件的结构示意图；图7为本申请实施方式中浅层气声学响应测试模拟实验示意图。附图标记说明：1、反应容器；11、反应腔；12、进气口；13、出气口；14、容器盖；15、法兰孔；16、声发射元件导线预留孔；17、声接收元件导线预留孔；19、法兰接口；21、声发射元件；22、声接收元件；3、压力调节组件；31、推杆；32、加载件；33、推板；34、密封件；4、注气组件；41、气瓶；42、增压泵；43、调压阀；44、流量控制元件；45、泄压阀；46、单向阀；47、干燥过滤器；48、第一阀门；49、气瓶压力传感器；410、空气压缩机；5、控制组件；6、实验架；81、轴向压力。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浅层气声学响应测试装置，其特征在于，包括：/n具有反应腔的反应容器，所述反应腔的上侧设置有声发射元件，所述反应腔的下侧设置有声接收元件，所述声发射元件和声接收元件相对设置；/n与所述反应容器相连的压力调节组件，用于调节所述反应腔的压力；/n与所述反应容器内部相连通的注气组件，用于向所述反应腔注入气体；/n控制组件，所述控制组件与所述声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件电连接，能控制所述声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件的开闭，能获取所述声发射元件发射的声波信息以及所述声接收元件接收的声波信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种浅层气声学响应测试装置，其特征在于，包括：
具有反应腔的反应容器，所述反应腔的上侧设置有声发射元件，所述反应腔的下侧设置有声接收元件，所述声发射元件和声接收元件相对设置；
与所述反应容器相连的压力调节组件，用于调节所述反应腔的压力；
与所述反应容器内部相连通的注气组件，用于向所述反应腔注入气体；
控制组件，所述控制组件与所述声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件电连接，能控制所述声发射元件、声接收元件、压力调节组件、注气组件的开闭，能获取所述声发射元件发射的声波信息以及所述声接收元件接收的声波信息。


2.根据权利要求1所述的浅层气声学响应测试装置，其特征在于，所述声发射元件外包裹有第一保护壳，所述声接收元件外包裹有第二保护壳；所述声发射元件设置在所述反应容器上侧的内壁面，所述声接收元件设置在所述反应容器下侧的内壁面。


3.根据权利要求1所述的浅层气声学响应测试装置，其特征在于，所述声发射元件位于所述反应腔上侧的中心；两个所述声接收元件位于所述反应腔下侧且关于所述反应腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正礼，王欢欢，田波，杨进，张东昱甫，金勇，汪文星，洪佳瑶，
申请(专利权)人：中海石油深海开发有限公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：广东;44