[發明專利]脆性指數的測定方法和裝置

有效

• 申請號: 201910156408.0
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN110146374B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 鄒雨時;李寧;曹桐;徐文熙;馬新仿;張士誠;陳銘;李四海;張兆鵬;劉立
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）;北京九恒質信能源技術有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張寧;黃健

1.一種脆性指數的測定方法，其特征在于，包括：

獲取待測巖石樣品的多組實驗數據，其中，每一組所述實驗數據包括所述待測巖石樣品所受的應力參數和所述待測巖石樣品在所述應力參數下產生的應變參數；

根據所述多組實驗數據，確定第一脆性相關參數、第二脆性相關參數和第三脆性相關參數，其中，所述第一脆性相關參數表征所述待測巖石樣品在峰前階段的彈性應變能去吸收外力做功的程度，所述第二脆性相關參數表征所述待測巖石樣品在破裂過程中能量耗散的快慢程度，所述第三脆性相關參數表征所述待測巖石樣品在峰后階段的彈性應變能的耗散程度；

根據所述第一脆性相關參數、所述第二脆性相關參數和所述第三脆性相關參數，確定所述待測巖石樣品的脆性指數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述多組實驗數據，確定第一脆性相關參數，包括：

根據所述多組實驗數據，確定所述待測巖石樣品的彈性應變能參數第一能量參數U_p，其中，所述第一能量參數U_p表征所述待測巖石樣品在峰前階段所吸收的能量；

根據所述彈性應變能參數和所述第一能量參數U_p，確定第一脆性相關參數

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述多組實驗數據，確定第二脆性相關參數，包括：

根據所述多組實驗數據，確定所述待測巖石樣品的彈性應變能參數所述待測巖石樣品的殘余應變能參數第二能量參數W，其中，所述第二能量參數W表征所述待測巖石樣品在破裂階段承受應力和圍壓時所吸收的能量；

根據所述彈性應變能參數所述殘余應變能參數和所述第二能量參數W，確定第二脆性相關參數

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述多組實驗數據，確定第三脆性相關參數，包括：

根據所述多組實驗數據，確定所述待測巖石樣品的彈性應變能參數所述待測巖石樣品的殘余應變能參數

根據所述彈性應變能參數和所述殘余應變能參數確定第三脆性相關參數

5.根據權利要求2-4任一項所述的方法，其特征在于，所述應變參數包括軸向應變參數和徑向應變參數；根據所述多組實驗數據，確定所述待測巖石樣品的彈性應變能參數包括：

根據所述多組實驗數據，確定第一曲線和第二曲線，其中，所述第一曲線表征應力參數與徑向應變參數之間的映射關系的曲線，所述第二曲線表征應力參數與軸向應變參數之間的映射關系的曲線，所述第一曲線中包括軸向應變峰值點；

將所述軸向應變峰值點對應的應力參數，作為峰值應力σ_p；

確定所述第一曲線中的線彈性應變階段所對應的直線斜率，并將所述直線斜率作為彈性模量E；

確定所述線彈性應變階段中的至少一個第一應變點，確定每一個所述第一應變點對應的軸向應變參數，在所述第二曲線中確定與每一個所述第一應變點對應的第二應變點，確定每一個所述第二應變點對應的徑向應變參數，其中，每一個所述第一應變點與對應的第二應變點具有相同的應力參數；

根據各個所述軸向應變參數和各個所述徑向應變參數，確定泊松比v；

根據所述峰值應力σ_p、所述彈性模量E、所述泊松比v和所述待測巖石樣品承受的圍壓σ_c，確定所述待測巖石樣品的彈性應變能參數