测定岩石研磨性的方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102735821A
(43)申请公布日2012.10.17

(21)申请号CN201210235720.7

(22)申请日2012.07.06

(71)申请人中国石油大学(北京)
地址102249北京市昌平区府学路18号

(72)发明人张辉高德利

(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司

代理人黄纶伟

(51)Int.CI
G01N33/24
G01N15/02

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
测定岩石研磨性的方法及系统

(57)摘要
本发明提供了测定岩石研磨性的方
法及系统。本发明的测定岩石研磨性的方
法包括以下步骤：预先确定岩石的内摩擦
角与岩石的粒度分形维数之间的关系；取
得现场岩石样本，测定其粒度分形维数；
根据所测定的现场岩石样本的粒度分形维
数以及所述预先确定的关系，确定所述现
场岩石样本的内摩擦角。由此可确定岩石
的研磨性。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种测定岩石的研磨性的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：预先确定岩石的内摩擦角与岩石的粒度分形维数之间的关系；

步骤2：取得现场岩石样本，测定其粒度分形维数；

步骤3：根据所测定的所述现场岩石样本的粒度分形维数以及所述预先确定的关
系，确定所述现场岩石样本的内摩擦角。

2.根据权利要求1所述的测定岩石的研磨性的方法，其中，所述步骤1包括：

步骤11，采集多个岩石样本，测定各个岩石样本的内摩擦角；

步骤12，将各岩石样本破碎后进行粒度分析，得到各岩石样本的粒度分形维数；

步骤13，根据各岩石样本的内摩擦角与各岩石样本的粒度分形维数，进行线性
拟合，得到内摩擦角与粒度分形维数的关系。

3.根据权利要求2所述的测定岩石的研磨性的方法，其中，在所述
步骤12中，根据式进行线性回归分析，确定系数α的值，然后由

式D₂=3-α得到各岩石样本的粒度分形维数D₂，

其中，M(R)是直径小于R的颗粒累计质量，M_T是所有颗粒的总质量，
σ是与平均直径有关的量，α为Weibull模量。

4.根据权利要求1所述的测定岩石的研磨性的方法，其中，

在所述步骤2中，将所述现场岩石样本破碎后进行粒度分析，根据式

进行线性回归分析，确定系数α的值，然后由式D₂=3-α得到
所述现场岩石样本的粒度分形维数D₂，

其中，M(R)是直径小于R的颗粒累计质量，M_T是所有颗粒的总质量，
σ是与平均直径有关的量，α为Weibull模量。

5.一种测定岩石的研磨性的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：取得现场岩石样本，测定其粒度分形维数；

步骤2：根据所测定的所述现场岩石样本的粒度分形维数以及预先确定的岩石的
内摩擦角与岩石的粒度分形维数之间的关系，确定所述现场岩石样本
的内摩擦角。

6.根据权利要求5所述的测定岩石的研磨性的方法，其中，

在所述步骤1中，将所述现场岩石样本破碎后进行粒度分析，根据式

进行线性回归分析，确定系数α的值，然后由式D₂=3-α得到
所述现场岩石样本的粒度分形维数D₂，

其中，M(R)是直径小于R的颗粒累计质量，M_T是所有颗粒的总质量，
σ是与平均直径有关的量，α为Weibull模量。

7.一种测定岩石的研磨性的系统，该系统包括：

存储部，其存储预先确定的岩石的内摩擦角与岩石的粒度分形维数之间的关系；

粒度分形维数测定部，其测定现场岩石样本的粒度分形维数；

计算部，其根据所测定的所述现场岩石样本的粒度分形维数以及所述存储部中存
储的所述关系，确定所述现场岩石样本的内摩擦角。

8.根据权利要求7所述的测定岩石的研磨性的系统，其中，

所述粒度分形维数测定部将所述现场岩石样本破碎后进行粒度分析，根据式

进行线性回归分析，确定系数α的值，然后由式D₂=3-α
得到所述现场岩石样本的粒度分形维数D₂，

其中，M(R)是直径小于R的颗粒累计质量，M_T是所有颗粒的总质量，
σ是与平均直径有关的量，α为Weibull模量。

说明书

<p>技术领域

本发明涉及钻井技术，尤其涉及评价岩石研磨性的方法。

技术背景

在石油勘探、开采等的领域中，广泛地进行钻井。钻井是利用钻头钻进岩层的过
程。在钻井的过程中，钻头受到岩石的磨损而变钝，从而在使用一段时