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原文传递砾岩强度确定方法及装置

专利名称：	砾岩强度确定方法及装置
摘要：	本申请提供的砾岩强度确定方法及装置，通过获取岩芯样本的物理参数和力学参数，并基于该物理参数和力学参数生成该岩芯样本的数值模型。基于该数值模型对不同直径尺寸的虚拟岩芯样本进行模拟抗压强度试验，获得相应的抗压强度。并通过预设算法对虚拟岩芯样本的直径以及抗压强度进行拟合获得反映岩芯直径与抗压强度关系的拟合函数，并通过该拟合函数对测试岩芯的抗压强度进行计算。如此，使得获取砾岩抗压强度不受限于岩芯尺寸的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南石油大学
发明人：	梁利喜;张文;刘向君;熊健
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910456591.6
公开号：	CN110068502A
代理机构：	北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	唐维虎
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	610000 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种砾岩强度确定方法，其特征在于，应用于数据处理设备，所述方法的步骤包括：获取岩芯样本实体的物理参数和力学参数，所述物理参数包括所述岩芯样本实体砾石含量和砾石粒径分布，所述力学参数包括砾石与基质的压入硬度比、砾石与基质的压入模量比、单轴抗压强度以及弹性模量；根据所述物理参数和力学参数生成多个不同直径的虚拟岩芯样本对应的数值模型；通过所述数值模型模拟抗压强度测试获得该数值模型对应虚拟岩芯样本的抗压强度；通过预设算法对所述虚拟岩芯样本的直径以及该虚拟岩芯样本的抗压强度进行拟合，获得反映岩芯直径与抗压强度关系的拟合函数；获得待测试岩芯的直径，通过所述拟合函数获得该待测试岩芯的抗压强度。 2.根据权利要求1所述的砾岩强度确定方法，其特征在于，所述获取岩芯样本实体的物理参数和力学参数之前包括步骤：获取所述岩芯样本实体点载荷试验的试验数据，所述试验数据包括多个测试点压头的加载位移以及该加载位移对应的加载载荷；根据所述加载位移以及该加载位移对应的加载载荷获得所述砾石与基质的压入硬度比以及砾石与基质的压入模量比。 3.根据权利要求2所述的砾岩强度确定方法，其特征在于，所述岩芯的长度与直径之间的比值为预设值。 4.根据权利要求1所述的砾岩强度确定方法，其特征在于，所述单轴抗压强度以及弹性模量通过所述岩芯样本实体的单轴压缩试验获得。 5.根据权利要求1所述的砾岩强度确定方法，其特征在于，所述根据所述物理参数和力学参数生成多个不同直径的虚拟岩芯样本对应的数值模型的步骤包括：根据所述砾石含量以及所述砾石粒径分布，生成所述岩芯样本实体的岩芯模型；对所述岩芯模型中基质与岩芯的抗压强度以及弹性模量进行初始化，使得所述岩芯模型中砾石与基质的抗压强度比满足所述压入硬度比，所述岩芯模型中砾石与基质弹性模量比满足所述压入模量比；将初始化后的岩芯模型进行单轴压缩的模拟试验，调节所述岩芯模型中砾石和基质的胶结强度，使得所述岩芯模型单轴压缩模拟试验获得的抗压强度等于所述单轴抗压强度，进而获得所述岩芯样本实体的数值模型；通过所述岩芯样本实体的数值模型生成多个不同直径的虚拟岩芯样本对应的数值模型。 6.权利要求1所述的砾岩强度确定方法，其特征在于，所述预设算法为非线性最小二乘法。 7.一种砾岩强度确定装置，其特征在于，应用于数据处理设备，所述砾岩强度确定装置包括参数获取模块、模型生成模块、试验模拟模块、函数拟合模块和抗压计算模块；所述参数获取模块用于获取岩芯样本实体的物理参数和力学参数，所述物理参数包括所述岩芯样本实体砾石含量和砾石粒径分布，所述力学参数包括砾石与基质的压入硬度比、砾石与基质的压入模量比、单轴抗压强度以及弹性模量；所述模型生成模块用于根据所述物理参数和力学参数生成多个不同直径的虚拟岩芯样本对应的数值模型；所述试验模拟模块用于通过所述数值模型模拟抗压强度测试获得该数值模型对应虚拟岩芯样本的抗压强度；所述函数拟合模块用于通过预设算法对所述虚拟岩芯样本的直径以及该虚拟岩芯样本的抗压强度进行拟合，获得反映岩芯直径与抗压强度关系的拟合函数；所述抗压计算模块用于获得待测试岩芯，通过所述拟合函数获得该待测试岩芯的抗压强度。 8.根据权利要求7所述的砾岩强度确定装置，其特征在于，所述砾岩强度确定装置还包括比值计算模块，在所述获取岩芯样本实体的物理参数和力学参数之前：所述参数获取模块还用于获取所述岩芯样本实体点载荷试验的试验数据，所述试验数据包括多个测试点压头的加载位移以及该加载位移对应的加载载荷；所述比值计算模块用于根据所述加载位移以及该加载位移对应的加载载荷获得所述砾石与基质的压入硬度比以及砾石与基质的压入模量比。 9.根据权利要求7所述的砾岩强度确定装置，其特征在于，所述模型生成模块通过以下方法生成所述岩芯样本对应的数值模型：根据所述砾石含量以及所述砾石粒径分布，生成所述岩芯样本实体的岩芯模型；对所述岩芯模型中基质与岩芯的抗压强度以及弹性模量进行初始化，使得所述岩芯模型中砾石与基质的抗压强度比满足所述压入硬度比，所述岩芯模型中砾石与基质弹性模量比满足所述压入模量比；将初始化后的岩芯模型进行单轴压缩模拟试验，调节所述岩芯模型中砾石和基质的胶结强度，使得所述岩芯模型单轴压缩模拟试验获得的抗压强度等于所述单轴抗压强度，进而获得所述岩芯样本实体的数值模型；通过所述岩芯样本实体的数值模型生成多个不同直径的虚拟岩芯样本对应的数值模型。 10.根据权利要求7所述的砾岩强度确定装置，其特征在于，所述预设算法为非线性最小二乘法。
所属类别：	发明专利