[發明專利]巖芯特征尺寸確定方法及裝置

有效

• 申請號: 201910651912.8
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110263496B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 張文;劉向君;梁利喜;熊健
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01N3/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本申請提供一種巖芯特征尺寸確定方法及裝置，應用于數據處理領域。獲取多個不同直徑的巖芯數值模型，并通過模擬獲得抗壓強度，其中，該巖芯數值模型中所有礫石的尺寸為預設圓形固定粒徑；根據不同直徑的巖芯數值模型的抗壓強度，建立巖芯直徑與抗壓強度關系的擬合函數；通過該擬合函數計算出該圓形固定粒徑下巖芯的特征尺寸。獲取該特征尺寸下的巖芯樣本實體對應的特征抗壓強度。如此，在以后的礫巖地層取芯和野外礫巖鉆芯取樣中，按照該特征尺寸進行鉆芯取樣，并進行巖石力學實驗，得到的巖石抗壓強度與礫巖巖樣尺寸無關，能夠代表實際地層中特定粒徑下的抗壓強度，有效地減少地質人員的實驗工作量，并得到更為可靠的巖石力學參數。

技術領域

本申請涉及數據處理領域，具體而言，涉及一種巖芯特征尺寸確定方法及裝置。

背景技術

地質層礫巖的力學參數是工程施工中的重要基礎資料，常規獲取地質層力學參數的方法通過對儲層進行取芯，然后在全直徑巖芯上鉆取巖樣，對巖樣進行巖石力學試驗，獲取儲層巖石的強度參數和彈性參數。這種獲取地質層礫巖的力學參數的方法對于均質性較好的砂巖和泥巖是可行的，但是對于具有復雜結構的礫巖具有很大的局限性，主要原因是礫巖中的礫石導致礫巖的強度具有較強的尺寸效應，通過小尺寸巖樣得到的力學參數不僅與實際地質層的力學參數不符，而且獲得的力學參數還具有非常強的離散性。

發明內容

為了克服現有技術中的至少一個不足，本申請的目的之一在于提供一種巖芯特征尺寸確定方法，應用于數據處理設備，所述方法包括：

獲取多個模擬抗壓強度，所述多個模擬抗壓強度由不同直徑的巖芯數值模型模擬獲得，所述巖芯數值模型中所有礫石的尺寸均為預設特定粒徑；

對所述巖芯數值模型的直徑以及模擬抗壓強度進行擬合，獲得反映巖芯直徑與抗壓強度關系的擬合函數；

將所述擬合函數的斜率與預設斜率相等時對應的巖芯直徑作為特征尺寸；

獲取所述特征尺寸的第一巖芯樣本實體對應的特征抗壓強度，所述特征抗壓強度用于代表所述第一巖芯樣本實體對應礫巖的抗壓強度。

可選地，所述方法還包括：

獲取所述礫巖中各礫石的粒徑累計分布頻率；

將所述分布頻率大于預設閾值的礫石對應的粒徑作為所述特定粒徑。

可選地，所述獲取所述礫巖中各礫石的粒徑累計分布頻率的步驟包括：

獲取所述礫巖的第二巖芯樣本實體的截面圖，所述截面圖為垂直于所述第二巖芯樣本實體徑向的拋光圖像；

對所述截面圖進行圖像處理，獲得所述截面圖中各個礫石的粒徑；

統計所述礫巖中各尺寸的礫石的粒徑占比，獲得所述各礫石的粒徑累計分布頻率。

可選地，所述擬合函數的形式如下：

σ＝ae^-bD+c；

其中，σ為礫巖的單軸抗壓強度；D為巖心樣本實體的直徑；a，b，c為擬合參數。

可選地，所述將所述擬合函數的斜率與預設斜率相等時對應的巖芯直徑作為特征尺寸的步驟包括：

將所述擬合函數的斜率的絕對值與所述預設斜率進行比較，獲得所述礫巖的特征尺寸，所述特征尺寸的形式如下：

其中，γ為所述預設斜率。

可選地，所述預設斜率為0.01。

本申請實施例的另一目的在于提供一種巖芯特征尺寸確定裝置，應用于數據處理設備，所述巖芯特征尺寸確定裝置包括第一獲取模塊、函數擬合模塊、尺寸確定模塊和第二獲取模塊；