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原文传递一种岩石微观孔隙结构测试方法

专利名称：	一种岩石微观孔隙结构测试方法
摘要：	本发明提供了一种岩石微观孔隙结构测试方法，该方法包括：建立表征岩石弹性模量与微观孔隙结构的关系；估算岩石中硬孔隙的纵横比；计算各个有效压力下岩石的累积裂隙密度；建立有效压力和裂隙密度之间的关系；基于静态弹性模量估算裂缝孔隙度的分布特征；计算静态累积裂隙密度和裂缝孔隙度的分布特征。本发明充分考虑静态弹性模量对压力变化更敏感的特点，利用静态弹性模量替换动态弹性模量来预测岩石内部的微观孔隙结构分布特征，预测结果更加贴近岩石的真实情况，可实现岩石内部微观孔隙结构的准确刻画。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学
发明人：	张琳;巴晶;庞孟强;魏颐君;马汝鹏
专利状态：	有效
申请号：	CN201811269514.1
公开号：	CN109374497A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204
代理人：	柏尚春
分类号：	G01N15/08(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	210024 江苏省南京市鼓楼区西康路1号
主权项：	1.一种岩石微观孔隙结构测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：基于Mori‑Tanaka理论建立岩石弹性模量与微观孔隙结构的关系，该关系包括公式(1)、公式(2)所示的岩石弹性模量与岩石中硬孔隙的孔隙度φstiff的关系：式中Kstiff和Gstiff分别为仅含硬孔隙岩石的等效体积模量与等效剪切模量，K0和G0分别为不含孔隙岩石的体积模量与剪切模量，式中假设岩石中的硬孔隙为椭球形，φstiff为岩石中硬孔隙的孔隙度，P、Q分别为硬孔隙的形状因子，与椭球形硬孔隙的纵横比α有对应关系；以及公式(3)、(4)表示的岩石弹性模量与岩石中累积裂隙密度Γ的关系：式中Keff和Geff分别为岩石的等效体积模量与等效剪切模量，vstiff是仅含硬孔隙岩石的泊松比vstiff＝(3Kstiff‑2Gstiff)/(6Kstiff+2Gstiff)，Γ是累积裂隙密度；S2：采用实验室常规的通过应力应变关系测量体积模量的方法，测量当岩石中裂缝在有效压力的作用下闭合时对应的岩石等效静态体积模量并通过公式(1)计算得到硬孔隙的纵横比S3：基于实验室测量各个有效压力下对应的等效体积模量Keff或剪切模量Geff，利用公式(3)或(4)计算，可得到各个有效压力p下对应的累积裂隙密度Γp,st(α)；S4：利用裂隙密度随有效压力的变化呈指数衰减定律其中是在有效压力为零时的初始裂隙密度，为一个与压力p同数量级的压力常数，根据S3所得的各个有效压力p下所对应的累积裂隙密度Γ_p,st(α)计算拟合该关系式中的参数，从而得到岩石的裂隙密度随有效压力的变化的拟合曲线或关系式；S5：通过裂缝孔隙度的关系式建立裂缝孔隙度与纵横比之间的关系，从而获得岩石内部裂缝孔隙度的分布特征；S6：基于S5所得到岩石内部裂缝孔隙度的分布特征，对所有的裂缝孔隙度与密度进行求和，计算得到岩石中累积裂缝孔隙度和累计裂隙密度曲线，则二者曲线上的渐进值分别为待测岩石内部的裂缝孔隙度与裂隙密度。
所属类别：	发明专利