[发明专利]岩体钻孔声波试验块模型及其制作方法

说明书

本发明公开了一种岩体钻孔声波试验块模型及其制作方法，包括围岩试块组、夹层试块组和裂缝试块组；所述围岩试块组由不同规格尺寸的围岩试块组成，围岩试块是从圆柱形的岩体试块中用钻具取出一小直径的岩芯后使其中空构成的；所述夹层试块组由不同规格尺寸的夹层试块组成，所述夹层试块是由粘土和粘土掺沙与水泥、胶泥制作而成的薄圆环结构；所述裂缝试块组由不同规格尺寸的裂缝试块组成，所述裂缝试块是由铝合金制成的环状结构。本发明采用需要的组合模型进行岩体钻孔声波室内实验，为钻孔声波完整岩体实验、钻孔声波完整岩体与夹层实验、钻孔声波完整岩体与裂缝实验提供可溯源的实验模型组。

技术领域

本发明涉及岩体钻孔声波试块模型，属于地球物理勘探领域。

背景技术

油气、矿业和工程等勘察中，利用钻孔声波进行测试的工程很多，测试精度要求越来越高。现阶段，岩体钻孔声波实验未见与现场一致，能够重现钻孔围岩岩体、夹层和裂隙的声波实验试验块模型组及相关实验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩体钻孔声波试验块模型及其制作方法，在岩体钻孔声波实验中，能够重现钻孔围岩、围岩与夹层、围岩与裂缝等组合的声波实验模型，为声波测试中参数处理、计算、反演提供基础与实验物体。

本发明的技术方案如下：

一种岩体钻孔声波试验块模型，包括围岩试块组、夹层试块组和裂缝试块组；所述围岩试块组由不同规格尺寸的围岩试块组成，围岩试块是从圆柱形的岩体试块中用钻具取出一小直径的岩芯后使其中空构成的；所述夹层试块组由不同规格尺寸的夹层试块组成，所述夹层试块是由粘土和粘土掺沙与水泥、胶泥制作而成的薄圆环结构；所述裂缝试块组由不同规格尺寸的裂缝试块组成，所述裂缝试块是由铝合金制成的环状结构。

其中，所述岩体试块是以150mm～250mm的直径从岩体中取出的圆柱形结构。所述夹层试块包括厚层夹层试块和薄层夹层试块；其中厚层夹层试块是用粘土和粘土掺沙与水泥制作，内径、外径与围岩试块一样、声波速度介于粘土和混凝土之间；薄层夹层试块是用胶泥制作，内径、外径与围岩试块一样。所述裂缝试块是用铝或合金制作外径与围岩试块一样、内径小于外径5mm～10mm的环状结构。

这种岩体钻孔声波试验块模型的制作方法是这样的：以150mm～250mm的直径从岩体中取出圆柱形的岩体试块，按一定直径的岩体试块的中心线上，钻具取出一小直径的岩芯后使其中空，以20、50、100、200、500和1000mm的长度横切制作形成围岩试块，打磨光滑横切面；采用粘土和粘土掺沙与水泥制作内径、外径与围岩试块一样、声波速度介于粘土和混凝土之间的系列试件，以5、10、20、50mm的长度横切制作或模型制作形成厚层夹层试块，打磨光滑上下面；用胶泥制作内径、外径与围岩试块一样，厚度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mm的薄夹层试块，打磨光滑上下面；用铝或合金制作外径与围岩试块一样、内径小于外径5mm～10mm、厚度为0.03、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10mm的环状结构作为裂缝试块。

与现有技术相比，本发明的实际应用将达到钻孔声波围岩、夹层、裂缝地球物理参数与几何参数已知的情况下，采用需要的组合模型进行岩体钻孔声波室内实验，为钻孔声波完整岩体实验、钻孔声波完整岩体与夹层实验、钻孔声波完整岩体与裂缝实验提供可溯源的实验模型组。

附图说明

图1为围岩试块示意图；

图2为夹层试块示意图；

图3为裂缝试块示意图

图4为夹层试块模型组示意图；

图5为裂缝试块模型组示意图；

图6为夹层裂缝试块模型组示意图。

附图标记说明：1-围岩试块、2-夹层试块、3-裂缝试块。

具体实施方式