[实用新型]CT专用水合物声学探测装置

说明书

本实用新型涉及一种CT专用水合物声学探测装置，包括射线可穿透的高压反应装置、声学测量装置、温度控制装置、压力控制装置、数据采集装置和CT成像装置，压力控制装置与高压反应装置连通，高压反应装置设置在CT成像装置内部，高压反应装置包括用于放置沉积物的承压筒和套设在承压筒外侧的反应筒，声学测量装置的超声波换能器设置在承压筒的上下两端；温度控制装置的循环水浴腔设置在承压筒和反应筒之间；声学测量装置、温度控制装置、压力控制装置和CT成像装置均与数据采集装置；该装置控温均匀，能够实现同一水合物样品X‑CT观测与声学探测的同步进行，为天然气水合物样品的微观分布观测和声学测试的同步监测提供新思路。

技术领域

本实用新型属于海洋天然气水合物资源勘探开发工程技术领域，具体涉及一种CT专用水合物声学探测装置。

背景技术

当今随着人们对天然气水合物的需求逐渐增加，针对天然气水合物资源的勘探方法也逐步发展，实验室内针对含水合物沉积物储层也进行了系列的声学探测模拟实验，水合物在沉积储层中的微观分布对含水合物储层的声学特性有较大影响，不同水合物赋存状态会产生不同的声响应特征。目前，实验室内进行含水合物沉积物声学探测的实验装置有多种，但是现有的这些天然气水合物声学探测实验装置与X-CT探测装置不能实时同步进行，目前所采用的是X-CT扫描与声学特性探测分别在不同的实验装置中开展实验，使得水合物微观分布与声学特性之间难以建立相应的对应关系。

因此，为了在同样实验条件下针对同一实验样品同时进行X-CT扫描和声学探测实验，研制一套既能准确探测水合物生成和分解过程中的声学特性，又能同时实时观测沉积储层中水合物、水、气和沉积物空间分布的实验装置十分有必要，对正确理解自然界中天然气水合物的赋存状态的物性参数，建立准确的水合物微观分布与其储层的基础物性参数之间的定量关系具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决实验室内水合物CT观测与超声探测联合应用难以实现的问题，提出了一种CT专用水合物声学探测装置，能够实现同一水合物样品X-CT观测与声学探测的同步进行，为天然气水合物样品的微观分布观测和声学测试的同步监测提供新思路。

本实用新型的技术方案是：

CT专用水合物声学探测装置，包括射线可穿透的高压反应装置、声学测量装置、温度控制装置、压力控制装置、数据采集装置和CT成像装置，所述压力控制装置与所述高压反应装置连通，所述高压反应装置设置在所述CT成像装置内部，所述高压反应装置包括用于放置沉积物的承压筒和套设在所述承压筒外侧的反应筒，所述声学测量装置包括超声波换能器，所述超声波换能器设置在所述承压筒的上下两端；所述温度控制装置包括循环水浴腔，所述循环水浴腔设置在所述承压筒和反应筒之间；所述声学测量装置、温度控制装置、压力控制装置和CT成像装置均与所述数据采集装置相连接。

进一步的，所述承压筒包括承压内筒和承压外筒，所述超声波换能器设置在所述承压内筒的上下两端，所述承压内筒还设置有用于将所述超声波换能器与承压内筒固定压紧的密封端盖，所述密封端盖和超声波换能器之间通过超声波换能器探头压块密封，所述超声波换能器探头压块以及密封端盖内侧均设置有用于放置密封圈的凹槽。

进一步的，所述声学测量装置还包括声波参数测试仪，所述声波参数测试仪通过信号线与所述超声波换能器相连。

进一步的，所述CT成像装置内设置有旋转底座，所述高压反应装置通过其底部设置的旋转夹块安装于所述旋转底座上。

进一步的，所述温度控制装置还包括恒温水浴控制箱和循环导管，所述恒温水浴控制箱通过所述循环导管与循环水浴腔相连。

进一步的，所述压力控制装置包括增压泵，所述增压泵一端与所述承压筒相连，另一端连接有高压气瓶；所述增压泵与高压反应装置之间还安装有背压阀。