Измерение скоростей продольных волн в образцах методом прямого просвечивания

Цели
Получение навыков работы с ультразвуковой аппаратурой
Определение времени задержки аппаратуры
Измерение скоростей продольных волн на эталонных образцах и образцах горных пород разных типов, получение представлений об изменениях диапазонов скоростей в горных породах
Получение представлений о точности лабораторных методов
Выполнили:
Короткова Ирина
Лёвина Анна

Ход выполнения работ

Уголь (сторона I)

Уголь (сторона II)

Уголь (сторона III)

Гипс

Пятый элемент

Сводная таблица

Задача 2.
Изучение анизотропии горных пород методами ультразвукового просвечивания на продольных волнах.
Выполнили:
Лёвина Анна
Савин Сергей

Аппаратура и Цель работы
Аппаратура: цифровой ультразвуковой дефектоскоп УД2Н-ПМ; набор пьезодатчиков с различными центральными частотами.
Цель: изучить проявление анизотропных свойств у горных пород различного состава, а также на модельных образцах.

Анизотропия (греч. неравный, направление) – зависимость физических свойств вещества от направления. В данном случае под анизотропией подразумевается различие скоростей распространения упругих волн в зависимости от направления.
Оценка анизотропии: χ = Vmax/Vmin
а) Вертикальная поперечно-изотропная (VTI- Vertical Transverse Isotropy) или полярно-анизотропная
б) горизонтальная поперечно-изотропная (HTI) или азимутально-анизотропная
в) ортотропная
Причины, вызывающие анизотропию:
Трещеноватость
Условия осадконакопления
Чередование тонких слоев с различными свойствами

Ход выполнения работ
Для модели слоистой среды измерения производились в трех направлениях. Частота 600 кГц и 1250кГц.
На образце цилиндрической формы, выполнялось одно измерение между торцами цилиндра (направление z) и с шагом 15° по боковой поверхности. Частота 100 кГц

Цилиндрический
образец известняка.
Плотная осадочная
порода.
Модель слоистой среды.
Чередуются слои:
дюралюминия и
плексигласа.

Результаты измерений:
Модель слоистой среды, состоящая из чередующихся слоев дюралюминия и плексигласа.
t, мкс.
t, мкс.

Результаты измерений:
Образец плотного известняка цилиндрической формы
м/с

Задача 3.
Изучение эффекта поляризации на примере P- и S- волн.
Выполнили:
Борисёнок Вероника
Луканов Арслан

Аппаратура и Цель работы
Аппаратура: цифровой ультразвуковой дефектоскоп УД2Н-ПМ; набор пьезодатчиков с центральной частотой 100кГц.
Цель: на практике ознакомиться с эффектом поляризации поперечной волны. Сравнить свойства поперечной волны с аналогичными свойствами продольной

Ход выполнения работ
Фиксируется нижний датчик. Верхний при этом вращается с шагом 15° до завершения полного оборота
На первом этапе измерений используются датчики поперечных волн
На втором для контроля – датчики продольных волн
Поляризация – такая характеристика поперечной волны, которая описывает поведение вектора смещения частиц в перпендикулярной плоскости.

Результаты измерений
В результате были построены сейсмограммы для P- и S- волн и зависимости амплитуд от угла поворота датчиков.
Поперечные волны
График зависимости амплитуды от поворота датчика для поперечных волн
Сейсмограмма поперечных волн
Время, мкс
Градусы

Результаты измерений
Продольные волны
График зависимости амплитуды от поворота датчика для продольных волн
Сейсмограмма продольных волн
Время, мкс
Градусы

Задача 4.
Определение корреляционных зависимостей между скоростями упругих волн и иными петрофизическими характеристиками горных пород.
Выполнили:
Алексеев Александр
Толстихин Роман

Аппаратура и Цель работы
Аппаратура: цифровой ультразвуковой дефектоскоп УД2Н-ПМ; набор пьезодатчиков с различными центральными частотами.
Цель:
установление корреляции между упругими и иными (плотность, проницаемость, пористость и т.п.) свойствами горных пород.

Датчики S-волн.
Во всей красе
Измерения идут…

Общая таблица по всем образцам (1 и 2 бригады)

Зависимость коэффициента пористости (по газу) от Vp ,Vs и Vs/Vp

Спонсор самых умных – Российский чай Lipton

Зависимость коэффициента пористости (по нас.) от Vp ,Vs и Vs/Vp

Зависимость объёмной плотности от Vp ,Vs и Vs/Vp