一种岩石脆性指数的确定方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111238939A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010187734.0(22)申请日2020.03.17(71)申请人中联煤层气有限责任公司地址100015北京市朝阳区酒仙桥路乙21号国宾大厦申请人中海油田服务股份有限公司中国石油大学（北京）(72)发明人孔鹏薄海江张坤刘羽欣高海滨李忠城马新仿陈铭黄宁曼周睿(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人张建(51)Int.Cl.G01N3/08(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图5页(54)发明名称一种岩石脆性指数的确定方法及装置(57)摘要本发明公开了一种岩石脆性指数的确定方法及装置，通过获得岩石试件的应力应变曲线，根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰前积累能量，根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件在到达残余强度时储存的弹性能，根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰后释放能量，根据确定的所述峰前积累能量、所述弹性能和所述峰后释放能量，确定所述岩石试件的脆性指数，在量化岩石试件的脆性指数的过程中更有效和更大化的利用了岩石试件的应力应变曲线中的信息，提高了对岩石试件的脆性指数的量化的准确性，从而可以更为准确对岩石的脆性大小进行评价。CN111238939ACN111238939A权利要求书1/3页1.一种岩石脆性指数的确定方法，其特征在于，包括：获得岩石试件的应力应变曲线；根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰前积累能量；根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件在到达残余强度时储存的弹性能；根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰后释放能量；根据确定的所述峰前积累能量、所述弹性能和所述峰后释放能量，确定所述岩石试件的脆性指数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰前积累能量，包括：根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件在峰前曲线中的多个点，获得所述峰前曲线中的多个点中各点的横坐标和纵坐标，其中，横坐标为应变值，纵坐标为应力值；将确定的所述峰前曲线中的多个点中各点的横坐标和纵坐标输入第一计算公式：中，获得所述岩石试件的峰前积累能量；式中：Wpre为峰前积累能量，σ为应力，ε为应变，εA为峰值应变。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件在到达残余强度时储存的弹性能，包括：根据所述应力应变曲线，获得所述岩石试件在到达残余强度时的第一应力值，以及获得与所述残余强度对应的弹性模量；将所述第一应力值和所述弹性模量输入第二计算公式：中，获得所述岩石试件在到达残余强度时储存的弹性能；式中，Wr为所述弹性能，σB为所述岩石试件在到达残余强度时的第一应力值，EB为与所述残余强度对应的弹性模量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰后释放能量，包括：根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件在峰后曲线中的的多个点，获得所述峰后曲线中的多个点中各点的横坐标和纵坐标，其中，横坐标为应变值，纵坐标为应力值，每个参数组合中均包括一个应变值和相应的一个应力值；将确定的所述峰后曲线中的多个点中各点的横坐标和纵坐标输入第三计算公式：中，获得所述岩石试件的峰后释放能量；式中，Wpost为峰后释放能量，σ为应力，ε为应变，εB为所述岩石试件在到达所述残余强度时的应变，εA为峰值应变。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述峰前积累能量、所述弹性能和所述峰后释放能量，确定所述岩石试件的脆性指数，包括：2CN111238939A权利要求书2/3页将确定的所述峰前积累能量、所述弹性能和所述峰后释放能量输入第四计算公式：Bre＝1-exp[-(Wpre-Wr)/Wpost]中，获得所述岩石试件的脆性指数；式中，Bre为所述岩石试件的脆性指数，Wpre为峰前积累能量，Wr为所述弹性能，Wpost为峰后释放能量。6.根据权利要求1至5所述的任一方法，其特征在于，在所述确定所述岩石试件的脆性指数之后，所述方法还包括：根据确定的所述脆性指数，对所述岩石试件的脆性性能进行评价。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述脆性指数，对所述岩石试件的脆性性能进行评价，包括：判断所述脆性指数是否不小于预设阈值，若是，则所述岩石试件的脆性大；否则，所述岩石试件的脆性小。8.一种岩石脆性指数的确定装置，其特征在于，包括：第一获得单元、第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元和第四确定单元，其中：所述第一获得单元，用于获得岩石试件的应力应变曲线；所述第一确定单元，用于根据所述应力应变曲线，确定所述岩石试件的峰前积累能量；所