Способ определения степени текстурной анизотропии горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК БО 9205 С 390(51) ОСЕСОЮЗМЯ ПАТНТНЭ ТйюЧЕСНАВ Ь БИО 1, йИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН трукту стей р колеба 25 рпендикуно иэ Нправленнымсовпадает но-исследоватального сырья.Прицкер ым перо вдоль ачениям Механ горных 1968,корреля свойств с.99-10ски род и1,епень тек/ УЗК вдоль правлеорость Чой оси ок орнь ПЕНИ ТЕКПОРОД остить ерений к горномузводительроды в но ьной подготовки керть (сланценнтость) м буетнов специаслоисто к горномуизученияых пород юб о жетк ос ии мог керны,ьппени ть ар алл ел ьщие осущесльтраэвук ный г.2 каза но ерения керники 3 ульэмешают в нием направленийто же, гориэонталСпособ осущестразом,Отбирают керныстурой, визуально эмерении;на фиг.3ный разрез,об,яют сл рных на ои текего 1 со слоис видимой на ). При это поверхности (фи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(7 1) Казахский научский институт минер(56) Голубинцев О.Набразивные свойстваих буримость. - М.,Распределение изателей физическихпород. - М., 1981,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТ СТУРНОИ АНИЗОТРОПИИ ГОРНЫХ (57) Изобретение относится делу, Цель - повышение прости. На образце горной и Изобретение относится елу и предназначено для еханических свойств горн Цель изобретения - пов роизводительности. На фиг, 1 показан слоистый ец (керн) породы, подготовле измерениям, общий вид; на ф о же, вертикальный разрез свиде керна (К) со слоистой рой проводят измерения скор пространения ультразвуковых ний (УЗК) в трех взаимно пе лярных направлениях (Н). Од совпадает с диаметром К, на вдоль слоистости. Второе Н с диаметром, перпендикулярн вому. Третье Н ориентирован продольной осп керна, По эн скоростей УЗК определяют ст стурной аниэотропии породы /(7, Ч), где Ч - скорость диаметра, совпадающего с на кием слоистости К; Ч - ск УЗК вдоль второго диаметра; скорость УЗК вдоль продольн керна. Способ позволяет упр подготовку образцов для иэм 3 ил. ыть направлена под керна. Для измере использованы любье хотя бы примернуюторцов и позволяю соосную установку реобраэователей, отобранных для из злучатели 2 и прие уковых импульсов р взаимно перпендику правлениях. При этом одно иэ направлений (Х) совпадает с его диаметром, направленным вдоль слоистости керна,53 ЪАЧ з 14920 лторое направление (У) совпадает с диаметром керна, перпендикулярным первому, а третье направление (Е) совпадает с продольной осью керна.5 В каждом направлении возбуждают ультразвуковые колебания, определяют скорости их распространения и определяют степень текстурной анизотропии породы по формуле 10ЧлРЧ Ч.,где Ч - скорость распространенияультразвуковых колебанийвдоль диаметра, совпадающего с направлением слоистости керна;Ч - скорость распространенияультразвуковых колебанийвдоль второго диаметра;скорость распространенияультразвуковых колебанийвдоль продольной оси керна.Предлагаемый способ базируется на следующих физических предпосылках.Степень аниэотропии определяется иэ соотноешния скоростей вдоль и поперек слоистости породы, т.е.30 а стспень анизотропиигЧхсФЧ П р и м е р. Проводят измерениестепени анизотропии аргилитов, имеющих слоистую текстуру по керну(42 мм, полученного в процессе бурения скважин. Слои расположены подуглом к оси керна, Для исследованиявыбирают столбик керна длиной108 мм с относительно параллельнымиторцами. На боковую поверхность керна с помощью крепежного устройствавдоль слоистости по диаметру устанавливают один против другого излучатель и датчик импульсного дефектоскопа и измеряют время прохожденияультразвуковых колебаний через образец,После окончания измерения керноповорачивают на 90 вокруг продольной оси и повторяют измерения, Последнее измерение проводят вдоль осикерна. С учетом базы измерений определяют скорости распространенияультразвуковых колебаний,По полученным данным (Ч = 3,78);Ч = 2,54; Ч = 3,2 км/с) вычисляют степень анизотропииЧА =- = 1,76.40 50 55 Чч ЧгЧЧ где неизвестной величиной являетсяЧ - скорость распространения УЗ колебаний поперек слоистости. Для ееопределения полагают, что все факгоры, определяющие скорости упругих волн (плотность, минеральныйсостав, пористость и др.) распределены в исследуемых образцах равномерно. Тогда основным фактором,определяющим изменение скорости, остается ее направление относительноплоскостей слоистости. Поэтому справедливым является отношение что подтверждают многочисленные измерения скоростей, показавшие близкую сходимость равенства произведений ЧЧ, = ЧЧОтсюда формула изобретенияСпособ определения степени текстурной анизотропии горных пород,включающий возбуждение ультразвуковых колебаний в образце горнойпороды и измерение скоростей их распространения в нескольких направленях, одно из которых совпадает снаправлением слоистости образца, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительности,в качестве образца берут керн и измерения проводят на нем по трем взаимно перпендикулярным направлениям,при этом одно из направлений совпадает с продольной осью керна, а двадругих с его диаметрами, и определяют степень текстурной аниэотропиипороды по формулейЧхА =Ч Ч,где Ч - скорость распространенияультразвуковых колебанийвдоль диаметра, совпадаю 51492053щего с направлением слоистости керна;Ч - скорость распространенияультразвуковых колебаний вдоль второго диаметра;Ч - скорость распространенияультразвуковых колебанийвдоль продольной оси керна.