[發明專利]一種確定巖石的脆性指數的方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201810164028.7
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108519281B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 任巖;曹宏;楊志芳;盧明輝;晏信飛;李曉明
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

1.一種確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，包括：

獲取巖石的應力應變曲線；

根據所述應力應變曲線確定峰值強度處的可恢復彈性能、殘余強度處的可恢復彈性能、峰前能量以及峰后能量；

根據所述峰值強度處的可恢復彈性能與殘余強度處的可恢復彈性能之差確定巖石破裂損耗彈性能，以及根據所述峰前能量與峰后能量之和確定巖石總破裂能量；

計算所述巖石破裂損耗彈性能與巖石總破裂能量的比值，將所述比值確定為巖石的脆性指數。

2.根據權利要求1所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據所述應力應變曲線獲取峰值應力數據；

根據所述峰值應力數據與巖石的楊氏模量的比值確定所述峰值強度處的可恢復彈性能。

3.根據權利要求2所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據如下公式確定峰值強度處的可恢復彈性能W_e：

其中，σ_p為峰值應力，E為巖石的楊氏模量。

4.根據權利要求1所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據所述應力應變曲線獲取殘余應力數據；

根據所述殘余應力數據與巖石的楊氏模量的比值確定所述峰值強度處的可恢復彈性能。

5.根據權利要求4所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據如下公式確定殘余強度處的可恢復彈性能W_r：

其中，σ_r表示殘余應力，E為巖石的楊氏模量。

6.根據權利要求2或3所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據對應力應變曲線從零到峰值應變的積分值與所述峰值強度處的可恢復彈性能的差值確定所述峰前能量。

7.根據權利要求6所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據對應力應變曲線從零至殘余應變的積分值與所述峰前能量、峰值強度處的可恢復彈性能的差值確定所述峰后能量。

8.根據權利要求2所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取所述應力應變曲線中的線彈性變形階段，計算所述線彈性變形階段的斜率作為所述巖石的楊氏模量。

9.根據權利要求1所述的確定巖石的脆性指數的方法，其特征在于，所述巖石的脆性指數的取值范圍為：0≤B_s≤1，其中，B_s表示脆性指數。

10.一種確定巖石的脆性指數的裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取巖石的應力應變曲線；

第一參數計算模塊，用于根據所述應力應變曲線確定峰值強度處的可恢復彈性能、殘余強度處的可恢復彈性能、峰前能量以及峰后能量；

第二參數計算模塊，用于根據所述峰值強度處的可恢復彈性能與殘余強度處的可恢復彈性能之差確定巖石破裂損耗彈性能，以及根據所述峰前能量與峰后能量之和確定巖石總破裂能量；

脆性指數確定模塊，用于計算巖石破裂損耗彈性能與巖石總破裂能量的比值，將所述比值確定為巖石的脆性指數。