[發(fā)明專利]一種多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011257217.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112485401A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝劍勇;曹俊興;張俊杰;劉浩運(yùn);方艷萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G06F17/18
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 吳林

1.一種多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：確立待研究的頁(yè)巖的物理性質(zhì)，針對(duì)該物理性質(zhì)確定影響頁(yè)巖該物理性質(zhì)的誘導(dǎo)因素及數(shù)量；

S2：根據(jù)誘導(dǎo)因素的數(shù)量及其之間耦合關(guān)系，確定各個(gè)誘導(dǎo)因素比重變化的數(shù)量，即定水平數(shù)量；

S3：引入數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)范疇的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，根據(jù)所定誘導(dǎo)因素的數(shù)量和水平數(shù)量選擇對(duì)應(yīng)的正交表，依據(jù)正交表確定各水平下各誘導(dǎo)因素的具體比重及組合，確定頁(yè)巖建模組分及建模條件的配比；

S4：以天然頁(yè)巖的地質(zhì)條件和物性特征為地質(zhì)約束，采用基于熱壓法的人工頁(yè)巖建模技術(shù)構(gòu)建一系列由正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定組分及條件配比的待測(cè)可控人工頁(yè)巖樣品；

S5：通過(guò)巖石實(shí)驗(yàn)測(cè)試所建巖石樣品的物理性質(zhì)，基于所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法解耦不同影響因素對(duì)該物理性質(zhì)的定量影響關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述物理性質(zhì)包括彈性性質(zhì)、電性性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)；所述彈性性質(zhì)包括各向異性、脆性、模量、阻抗和速度；所述電性性質(zhì)包括電阻率和極化率；所述力學(xué)性質(zhì)包括楊氏模量、泊松比和抗壓強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述影響頁(yè)巖物理性質(zhì)的誘導(dǎo)因素包括地質(zhì)成巖環(huán)境、粘土礦物、碎屑礦物、自生礦物和有機(jī)質(zhì)；所述成巖環(huán)境包括成巖壓力、成巖溫度和成巖時(shí)間；所述粘土礦物包括高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母和拜來(lái)石；所述碎屑礦物包括石英、長(zhǎng)石、云母和方解石；所述自生礦物包括鐵、鋁和錳的氧化物與氫氧化物；所述有機(jī)質(zhì)包括瀝青和干酪根。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述誘導(dǎo)因素的比重包括不同組分的含量百分比，不同成巖壓力的大小和不同成巖溫度的高低。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述正交表的選擇原則：在能夠安排試驗(yàn)因素和交互作用的前提下，選用較小的正交表，通過(guò)部分試驗(yàn)分析了解全面試驗(yàn)的情況，然后找到最優(yōu)水平組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述S3中的試驗(yàn)因素的水平數(shù)應(yīng)等于正交表中的水平數(shù)；正交表的列數(shù)c≥因素所占列數(shù)+交互作用所占列數(shù)+空列；正交表的總自由度(a-1)≥因素自由度+交互作用自由度+誤差自由度；若各因素及交互作用的自由度之和等于所選正交表總自由度，則采用有重復(fù)正交試驗(yàn)來(lái)估計(jì)試驗(yàn)誤差。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述S4中的人工頁(yè)巖樣品的構(gòu)建原則：各項(xiàng)巖石物理參數(shù)、力學(xué)特征、地震特性、微觀結(jié)構(gòu)以及成巖條件都與天然頁(yè)巖相近。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述S5中的巖石實(shí)驗(yàn)測(cè)試包括巖石物理測(cè)試和巖石力學(xué)測(cè)試；所述巖石物理測(cè)試包括地層環(huán)境下超聲測(cè)試、差分共振譜測(cè)試、低頻巖石物理測(cè)試和電阻率測(cè)試；所述巖石力學(xué)測(cè)試包括單軸地層環(huán)境下的單軸壓縮實(shí)驗(yàn)和三軸壓縮實(shí)驗(yàn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多因素耦合影響下頁(yè)巖物理性質(zhì)響應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法包括極差分析和方差分析。