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原文传递脆性指数的测定方法和装置

专利名称：	脆性指数的测定方法和装置
摘要：	本发明提供一种脆性指数的测定方法和装置，该方法包括：获取待测岩石样品的多组实验数据，其中，每一组实验数据包括待测岩石样品所受的应力参数和待测岩石样品在应力参数下产生的应变参数；根据多组实验数据，确定第一脆性相关参数、第二脆性相关参数和第三脆性相关参数，其中，第一脆性相关参数表征待测岩石样品在峰前阶段的弹性应变能去吸收外力做功的程度，第二脆性相关参数表征待测岩石样品在破裂过程中能量耗散的快慢程度，第三脆性相关参数表征待测岩石样品在峰后阶段的弹性应变能的耗散程度；根据第一脆性相关参数、第二脆性相关参数和第三脆性相关参数，确定待测岩石样品的脆性指数。降低了脆性指数确定的复杂程度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	邹雨时;刘立;李宁;曹桐;徐文熙;马新仿;张士诚;陈铭;李四海;张兆鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910156408.0
公开号：	CN110146374A
代理机构：	北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人：	张宁;黄健
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	102249 北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种脆性指数的测定方法，其特征在于，包括：获取待测岩石样品的多组实验数据，其中，每一组所述实验数据包括所述待测岩石样品所受的应力参数和所述待测岩石样品在所述应力参数下产生的应变参数；根据所述多组实验数据，确定第一脆性相关参数、第二脆性相关参数和第三脆性相关参数，其中，所述第一脆性相关参数表征所述待测岩石样品在峰前阶段的弹性应变能去吸收外力做功的程度，所述第二脆性相关参数表征所述待测岩石样品在破裂过程中能量耗散的快慢程度，所述第三脆性相关参数表征所述待测岩石样品在峰后阶段的弹性应变能的耗散程度；根据所述第一脆性相关参数、所述第二脆性相关参数和所述第三脆性相关参数，确定所述待测岩石样品的脆性指数。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多组实验数据，确定第一脆性相关参数，包括：根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的弹性应变能参数第一能量参数Up，其中，所述第一能量参数Up表征所述待测岩石样品在峰前阶段所吸收的能量；根据所述弹性应变能参数和所述第一能量参数Up，确定第一脆性相关参数 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多组实验数据，确定第二脆性相关参数，包括：根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的弹性应变能参数所述待测岩石样品的残余应变能参数第二能量参数W，其中，所述第二能量参数W表征所述待测岩石样品在破裂阶段承受应力和围压时所吸收的能量；根据所述弹性应变能参数所述残余应变能参数和所述第二能量参数W，确定第二脆性相关参数 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多组实验数据，确定第三脆性相关参数，包括：根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的弹性应变能参数所述待测岩石样品的残余应变能参数根据所述弹性应变能参数和所述残余应变能参数确定第三脆性相关参数 5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述应变参数包括轴向应变参数和径向应变参数；根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的弹性应变能参数包括：根据所述多组实验数据，确定第一曲线和第二曲线，其中，所述第一曲线表征应力参数与径向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第二曲线表征应力参数与轴向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第一曲线中包括轴向应变峰值点；将所述轴向应变峰值点对应的应力参数，作为峰值应力σp；确定所述第一曲线中的线弹性应变阶段所对应的直线斜率，并将所述直线斜率作为弹性模量E；确定所述线弹性应变阶段中的至少一个第一应变点，确定每一个所述第一应变点对应的轴向应变参数，在所述第二曲线中确定与每一个所述第一应变点对应的第二应变点，确定每一个所述第二应变点对应的径向应变参数，其中，每一个所述第一应变点与对应的第二应变点具有相同的应力参数；根据各个所述轴向应变参数和各个所述径向应变参数，确定泊松比v；根据所述峰值应力σp、所述弹性模量E、所述泊松比v和所述待测岩石样品承受的围压σc，确定所述待测岩样的弹性应变能参数 6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述应变参数包括轴向应变参数和径向应变参数；根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的第一能量参数Up，包括：根据所述多组实验数据，确定第一曲线和第二曲线，其中，所述第一曲线表征应力参数与径向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第二曲线表征应力参数与轴向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第一曲线中包括轴向应变峰值点；将所述轴向应变峰值点对应的轴向应变参数，作为轴向的应变峰值εap；在所述第二曲线中确定与所述轴向应变峰值点对应的第三应变点，其中，所述轴向应变峰值点与所述第三应变点具有相同的应力参数；将所述第三应变点对应的径向应变参数，作为径向的应变峰值εrp；根据所述轴向的应变峰值εap、所述径向的应变峰值εrp、应力参数σa和所述待测岩石样品承受的围压σc，确定所述待测岩石样品的第一能量参数其中，εa为轴向应变参数，εr为径向应变参数，εa、εr为变量。 7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述应变参数包括轴向应变参数和径向应变参数；根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的残余应变能参数包括：根据所述多组实验数据，确定第一曲线和第二曲线，其中，所述第一曲线表征应力参数与径向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第二曲线表征应力参数与轴向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第一曲线中包括残余应变点；将所述残余应变点对应的应力参数，作为残余力σp；确定所述第一曲线中的线弹性应变阶段所对应的直线斜率，并将所述直线斜率作为弹性模量E；确定所述线弹性应变阶段中的至少一个第一应变点，确定每一个所述第一应变点对应的轴向应变参数，在所述第二曲线中确定与每一个所述第一应变点对应的第二应变点，确定每一个所述第二应变点对应的径向应变参数，其中，每一个所述第一应变点与对应的第二应变点具有相同的应力参数；根据各个所述轴向应变参数和各个所述径向应变参数，确定泊松比v；根据所述残余应力σr、所述弹性模量E、所述泊松比v和所述待测岩石样品承受的围压σc，确定所述待测岩样的残余应变能参数 8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述应变参数包括轴向应变参数和径向应变参数；根据所述多组实验数据，确定所述待测岩石样品的第二能量参数W，包括：根据所述多组实验数据，确定第一曲线和第二曲线，其中，所述第一曲线表征应力参数与径向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第二曲线表征应力参数与轴向应变参数之间的映射关系的曲线，所述第一曲线中包括轴向应变峰值点和残余应变点；将所述轴向应变峰值点对应的轴向应变参数，作为轴向的应变峰值εap；在所述第二曲线中确定与所述轴向应变峰值点对应的第三应变点，其中，所述轴向应变峰值点与所述第三应变点具有相同的应力参数；将所述第三应变点对应的径向应变参数，作为径向的应变峰值εrp；将所述残余应变点对应的轴向应变参数，作为轴向的应变残余值εar；在所述第二曲线中确定与所述残余应变点对应的第四应变点，其中，所述残余应变点与所述第四应变点具有相同的应力参数；将所述第四应变点对应的径向应变参数，作为径向的应变峰值εrp；根据所述轴向的应变峰值εap、所述径向的应变峰值εrp、所述轴向的应变残余值εar，所述径向的应变残余值εrr和应力参数σa，确定所述待测岩石样品的第二能量参数其中，εa为轴向应变参数，εr为径向应变参数，εa、εr为变量。 9.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述待测岩样的脆性指数等于所述第一脆性相关参数、所述第二脆性相关参数和所述第三脆性相关参数的乘积。 10.一种脆性指数的测定装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取待测岩石样品的多组实验数据，其中，每一组所述实验数据包括所述待测岩石样品所受的应力参数和所述待测岩石样品在所述应力参数下产生的应变参数；第一确定单元，用于根据所述多组实验数据，确定第一脆性相关参数、第二脆性相关参数和第三脆性相关参数，其中，所述第一脆性相关参数表征所述待测岩石样品在峰前阶段的弹性应变能去吸收外力做功的程度，所述第二脆性相关参数表征所述待测岩石样品在破裂过程中能量耗散的快慢程度，所述第三脆性相关参数表征所述待测岩石样品在峰后阶段的弹性应变能的耗散程度；第二确定单元，用于根据所述第一脆性相关参数、所述第二脆性相关参数和所述第三脆性相关参数，确定所述待测岩石样品的脆性指数。
所属类别：	发明专利