[發(fā)明專利]一種確定巖石的脆性指數(shù)的方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810164028.7
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108519281B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任巖;曹宏;楊志芳;盧明輝;晏信飛;李曉明
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

本申請實(shí)施例公開了一種確定巖石的脆性指數(shù)的方法、裝置及系統(tǒng)，所述方法包括獲取巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線；根據(jù)所述應(yīng)力應(yīng)變曲線確定峰值強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能、殘余強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能、峰前能量以及峰后能量；根據(jù)所述峰值強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能與殘余強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能之差確定巖石破裂損耗彈性能，以及根據(jù)所述峰前能量與峰后能量之和確定巖石總破裂能量；計(jì)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(shù)。利用本申請各個實(shí)施例，可以更加準(zhǔn)確的評價巖石的脆性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種確定巖石的脆性指數(shù)的方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線反映了巖石在外界荷載作用下從開始變形、破壞到最后失去承載力的全過程，是定性評價巖石脆性大小最直觀、最有效的方法。通過實(shí)驗(yàn)中記錄的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^程曲線，可以定量獲得巖石在相同或不同應(yīng)力狀態(tài)下的特征，具有簡單、方便、無需額外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，近年來國內(nèi)外學(xué)者基于應(yīng)力應(yīng)變曲線提出了很多不同的脆性指標(biāo)。其中，應(yīng)力應(yīng)變曲線法又分為曲線形態(tài)法和能量法兩種。

但是，現(xiàn)有應(yīng)力應(yīng)變曲線法方法通常需要對巖石壓縮試驗(yàn)得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行簡化。例如，曲線形態(tài)法中，需要將峰前階段曲線簡化為一條線段，將峰值點(diǎn)至殘余點(diǎn)的曲線簡化為一條線段，并認(rèn)為兩條曲線的斜率分別為峰前和峰后階段的楊氏模量。曲線能量法中，只考慮峰前階段的能量或只考慮峰后階段能量，即將曲線的一半信息做了簡化。綜上，現(xiàn)有基于應(yīng)力應(yīng)變曲線提出的巖石脆性評價方法影響了巖石脆性評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例的目的在于提供一種確定巖石的脆性指數(shù)的方法、裝置及系統(tǒng)，可以更加準(zhǔn)確的評價巖石的脆性。

本申請?zhí)峁┑囊环N確定巖石的脆性指數(shù)的方法、裝置及系統(tǒng)是通過包括以下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種確定巖石的脆性指數(shù)的方法，包括：

獲取巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線；

根據(jù)所述應(yīng)力應(yīng)變曲線確定峰值強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能、殘余強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能、峰前能量以及峰后能量；

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

計(jì)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(shù)。

本申請實(shí)施例的確定巖石的脆性指數(shù)的方法，所述方法包括：

根據(jù)所述應(yīng)力應(yīng)變曲線獲取峰值應(yīng)力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述峰值應(yīng)力數(shù)據(jù)與巖石的楊氏模量的比值確定所述峰值強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能。

本申請實(shí)施例的確定巖石的脆性指數(shù)的方法，所述方法包括：

根據(jù)如下公式確定峰值強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能W_e：

其中，σ_p為峰值應(yīng)力，E為巖石的楊氏模量。

本申請實(shí)施例的確定巖石的脆性指數(shù)的方法，所述方法包括：

根據(jù)所述應(yīng)力應(yīng)變曲線獲取殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)與巖石的楊氏模量的比值確定所述峰值強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能。

本申請實(shí)施例的確定巖石的脆性指數(shù)的方法，所述方法包括：

根據(jù)如下公式確定殘余強(qiáng)度處的可恢復(fù)彈性能W_r：

其中，σ_r表示殘余應(yīng)力。