[發明專利]確定裂隙巖體滲透率及孔隙度對有效應力敏感程度的方法

有效

• 申請號: 201610064446.X
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105606513B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 巢志明;王環玲;徐衛亞;吉華;賈朝軍;閆龍;林志南;楊蘭蘭;趙愷;夏季
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種確定裂隙巖體滲透率對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，模擬實際裂隙巖體，制備與水平方向呈不同傾角的相似材料；

步驟2，選任一傾角相似材料逐級施加圍壓，每級圍壓穩定后測量其滲透率，確定該傾角方向相似材料的滲透率與圍壓的函數關系式；

步驟3，對該函數關系式求導，所得導函數表示該傾角方向相似材料的滲透率對有效應力的變化率；

步驟4，對該導函數進行標準化處理，得到該傾角方向單位應力變化引起的單位滲透率的變化量，該變化量即為待測實際裂隙巖體該傾角方向的滲透率對有效應力變化的敏感程度；

步驟5，重復步驟2～4，得到待測實際裂隙巖體不同傾角方向的滲透率對有效應力變化的敏感程度。

2.根據權利要求1所述的確定裂隙巖體滲透率對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟1中，所述制備與水平方向呈不同傾角的相似材料的方法包括：

(1)根據實際裂隙巖體的幾何形態以及該巖體中裂隙的形態和分布，制作該裂隙巖體的三維數字模型；

(2)將該三維數字模型輸入3D打印機，旋轉該三維數字模型，以實際裂隙巖體的粉末為原料打印出與水平方向呈不同傾角的相似材料。

3.根據權利要求1或2所述的確定裂隙巖體滲透率對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，所述傾角為0°、15°、30°、45°、60°、75°或90°。

4.根據權利要求1所述的確定裂隙巖體滲透率對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟2中，根據測得的每級圍壓下的滲透率，以圍壓為橫坐標、滲透率為縱坐標，作出該傾角方向圍壓與滲透率的散點圖，通過迭代法得出與散點圖擬合度最高的函數關系式，即為該傾角方向相似材料的滲透率與圍壓的函數關系式。

5.根據權利要求1所述的確定裂隙巖體滲透率對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟2中，逐級施加3MPa、8MPa、15Mpa、25MPa、30MPa及35MPa的圍壓。

6.根據權利要求1所述的確定裂隙巖體滲透率對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟4中，所述對導函數進行標準化處理的方法為：將步驟3所得的導函數除以該傾角方向相似材料的初始滲透率，該初始滲透率為初始圍壓下測得的相似材料的滲透率。

7.一種確定裂隙巖體孔隙度對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，模擬實際裂隙巖體，制備裂隙巖體的相似材料；

步驟2，對該相似材料逐級施加圍壓，每級圍壓穩定后測量其孔隙度，確定孔隙度與圍壓的函數關系式；

步驟3：對該函數關系式求導，所得導函數表示孔隙度對有效應力的變化率；

步驟4，對該導函數進行標準化處理，得到單位應力變化引起的單位孔隙度的變化量，該變化量即為待測實際裂隙巖體孔隙度對有效應力變化的敏感程度。

8.根據權利要求7所述的確定裂隙巖體孔隙度對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟2中，根據測得的每級圍壓下的孔隙度，以圍壓為橫坐標、孔隙度為縱坐標，作出圍壓與孔隙度的散點圖，通過迭代法得出與散點圖擬合度最高的函數關系式，即為孔隙度與圍壓的函數關系式。

9.根據權利要求7所述的確定裂隙巖體孔隙度對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟2中，逐級施加3MPa、8MPa、15Mpa、25MPa、30MPa及35MPa的圍壓。

10.根據權利要求7所述的確定裂隙巖體孔隙度對有效應力敏感程度的方法，其特征在于，步驟4中，所述對導函數進行標準化處理的方法為：將步驟3所得的導函數除以初始孔隙度，該初始孔隙度為初始圍壓下測得的相似材料的孔隙度。