多孔砂岩声波速度测量方法：测量、有限元建模与衍射校正

含气水合物多孔岩石的声学材料参数对于评估开发地球地下大量甲烷气体资源的方法非常重要，并可能与CO2注入结合。本文测试并评估了一种用于在高压力成水合物条件下测量多孔岩石中随甲烷水合物含量变化的压缩波速度变化的固体缓冲法，考虑了影响测量精度的因素。压力室内可用空间有限对测量方法提出了挑战。若干效应影响测量的压缩波速度，例如来自侧壁反射的干涉、衍射效应、用于实现声耦合的扭矩（力）大小，以及水饱和岩石样品的排水。在常压条件下，压力室内使用固体缓冲法的测试测量结果与使用水浴浸没测量法的独立测量结果进行了比较。对由有机玻璃和Bentheim砂岩制成的各种样品，在500 kHz频率稳态区域进行了压缩波速度测量。使用有机玻璃样品的固体缓冲测量方法的有限元模拟已用于与测量比较，并辅助该测量方法及其结果的设计、控制和评估。两种测量方法之间获得了高度一致，在重复性和再现性方面也是如此。结果表明，固体缓冲法可能适用于在高压成水合物条件下带Bentheim砂岩和变化甲烷水合物含量的压力室中，用于在此类岩芯样品的这些频率下压缩波速度的定量测量。