CN204964453U - 一种岩心声速各向异性自动测量机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田、矿区地应力测量领域，尤其是一种岩心声速各向异性自动测量机构。它包括超声波仪、定频收发器、转动底盘、信号线、岩心固定爪、声波探头、岩心筒、连接轴承、岩心底座，所述的转动底盘包括连接轴承、岩心底座、调速齿轮、电机、固定底座、固定支架、电机导线，所述的岩心筒通过连接轴承与转动底盘连接，所述的岩心固定爪固接于岩心底座，所述的声波探头通过信号线与超声波仪、定频收发器连接。它克服了传统方法测量岩心声速费时费力、测量精度低、误差大的弊端。

Description

一种岩心声速各向异性自动测量机构

技术领域

本实用新型涉及油田、矿区地应力测量领域，尤其是一种岩心声速各向异性自动测量机构。

背景技术

岩心声速实验是确定油田现今地应力方向的常用方法，全尺寸岩心被钻取后，其应力卸载的各向异性导致声速的各向异性，利用这一原理可确定水平最大、最小地应力的方向，声速的各向异性也是凯撒效应、差应变实验的基础。地层中的岩石是处在三向应力作用状态下的，当钻井取心时岩石脱离应力作用状态，自身将产生应力释放。在应力释放过程中，岩石会形成许多十分微小的裂隙，微裂隙的发育程度与地应力大小成比例。由于三个主应力不相等，应力释放后岩石中的微裂隙会出现优势分布。应力释放所形成的裂隙被空气充填，由于岩石与空气的波阻值相差很大，所以岩心中优势微裂隙的存在使得声波在岩心不同方向上传播的速度不同，出现明显的各向异性。岩心中，最大主应力方向声波传播速度最慢，最小主应力方向上声波传播速度最快。传统的岩心声速测量方法往往需要手动转动岩心，反复调整、费时费力，并且测量结果误差大；测量岩心声速的方向往往以10度或15度为间隔，测量的岩心声速的精度偏低。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种岩心声速各向异性自动测量机构，它克服了传统方法测量岩心声速时费时费力、测量精度低、误差大的弊端，其采用的技术方案如下：

一种岩心声速各向异性自动测量机构，包括超声波仪、定频收发器、转动底盘、信号线、岩心固定爪、声波探头、岩心筒、连接轴承、岩心底座，所述的转动底盘包括连接轴承、岩心底座、调速齿轮、电机、固定底座、固定支架、电机导线，所述的岩心筒通过连接轴承与转动底盘连接，所述的岩心固定爪固接于岩心底座，所述的声波探头通过信号线与超声波仪、定频收发器连接。

在上述技术方案基础上，所述的调速齿轮、电机通过固定支架、固定底座固定于转动底盘。

在上述技术方案基础上，所述的转动底盘通过多个调速齿轮与电机连接，转动底盘的转速通过调节调速齿轮的大小来实现。

本实用新型具有如下优点：设计合理，结构简单，易于加工制造，使用方便，能够方便的测量岩心声速的各向异性，并且测量精度高，可操作性强，适用范围广。

附图说明

图1为岩心声速各向异性自动测量机构的结构示意图；

图2为转动底盘的平面示意图；

附图1中，1.超声波仪，2.定频收发器，3.转动底盘，4.信号线，5.岩心固定爪，6.声波探头，7.岩心筒，8.连接轴承，9.岩心底座；

附图2中，8.连接轴承，9.岩心底座，10.调速齿轮，11.电机，12固定底座，13.固定支架，14.电机导线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

附图所示，一种岩心声速各向异性自动测量机构，包括超声波仪1、定频收发器2、转动底盘3、信号线4、岩心固定爪5、声波探头6、岩心筒7、连接轴承8、岩心底座9。所述的转动底盘3包括连接轴承8、岩心底座9、调速齿轮10、电机11、固定底座12、固定支架13、电机导线14，所述的岩心筒7通过连接轴承8与转动底盘3连接，所述的岩心固定爪5固接于岩心底座9，所述的声波探头6通过信号线4与超声波仪1、定频收发器2连接。

优选的是，所述的调速齿轮10、电机11通过固定支架12、固定底座13固定于转动底盘3。

优选的是，所述的转动底盘3通过多个调速齿轮10与电机11连接，转动底盘3的转速通过调节调速齿轮10的大小来实现。

优选的是，所述的定频收发器2的声波发射频率为n次/分钟，通过设置多级调速齿轮10的大小使底盘3的转一圈所需时间T为：

$T=\frac{360}{n}---\left(1\right)$

公式(1)中，n为定频收发器2的声波发射频率，单位：次/分钟；T为底盘3的转一圈所需时间，单位：分钟。

在使用时，首先将岩心通过岩心固定爪5固定于岩心底座9上，在定频收发器2上涂抹相应的润滑剂，保证岩心与定频收发器2之间接触良好，将电机导线14接通电源，使电机有正常的转速的条件下，启动超声波仪1，通过定频收发器2记录岩心不同的方向的声波波速差异，完成岩心声速测量。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种岩心声速各向异性自动测量机构，包括超声波仪(1)、定频收发器(2)、转动底盘(3)、信号线(4)、岩心固定爪(5)、声波探头(6)、岩心筒(7)、连接轴承(8)、岩心底座(9)，所述的转动底盘(3)包括连接轴承(8)、岩心底座(9)、调速齿轮(10)、电机(11)、固定底座(12)、固定支架(13)、电机导线(14)，所述的岩心筒(7)通过连接轴承(8)与转动底盘(3)连接，所述的岩心固定爪(5)固接于岩心底座(9)，所述的声波探头(6)通过信号线(4)与超声波仪(1)、定频收发器(2)连接，所述的调速齿轮(10)、电机(11)通过固定支架(12)、固定底座(13)固定于转动底盘(3)。

2.根据权利要求1所述的一种岩心声速各向异性自动测量机构，其特征在于：所述的转动底盘(3)通过多个调速齿轮(10)与电机(11)连接，转动底盘(3)的转速通过调节调速齿轮(10)的大小来实现，所述的定频收发器(2)的声波发射频率为n次/分钟，多级调速齿轮(10)的大小使底盘(3)的转一圈的时间T满足：

$T=\frac{360}{n}---\left(1\right)$

公式(1)中，n为定频收发器(2)的声波发射频率，单位：次/分钟；T为底盘(3)的转一圈所需时间，单位：分钟。