在时间反转非线性弹性波谱学中应用于实验室尺度井筒的损伤检测
应用物理
2021-05-13 v1
摘要
时间反转非线性弹性波谱学（TR-NEWS）已被用于聚焦声能，并对多种工业材料的损伤进行相关测量。大多数在地球科学中使用 TR-NEWS 的研究聚焦于相对较小的物体，且可能具有多个声源。在地球能源开采环境中，井筒的结构与尺度使得声聚焦具有挑战性。本文通过构建实验室尺度井筒，并利用时间反转聚焦及进行动态线性和非线性弹性测量，探究将 TR NEWS 应用于井筒损伤检测的可行性。在对样品施加连续的局部机械损伤循环后，滞回非线性弹性参数 {\alpha} 随损伤循环而增加，表明渐进性机械损伤。除这些依赖于应变的变化外，还观察到 TR 峰值宽度以及损伤位点附近峰值振幅的变化。要在井筒中部署 TR，有必要选择适合环境且可沿井筒分布的传感器。因此，本文证明了可使用本征法布里-珀罗干涉仪光纤应变传感器和本征迈克尔逊干涉仪光纤应变传感器进行声学 TR，作为迈向井筒中可部署 TR 传感的第一步。
引用
@article{arxiv.2105.05304,
title = {Damage Detection in a laboratory-scale wellbore applying Time Reverse Nonlinear Elastic Wave Spectroscopy (TR NEWS)},
author = {Erin Dauson and Carly Donahue and Scott DeWolf and Liwei Hua and Hai Xiao and Lawrence Murdoch and Paul Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05304},
year = {2021}
}