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原文传递一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法

专利名称：	一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法
摘要：	本发明公开一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法，包括以下步骤：制备目标页岩区标准岩样，并测得岩样的应力‑应变曲线；对岩样进行CT扫描，然后计算岩样的初始损伤变量D0；对岩样进行模拟水化实验，并在至少三个水化阶段对浸泡后的岩样进行CT扫描；根据上述不同水化阶段页岩的损伤变量D(t)，采用非线性拟合方法得到了页岩水化损伤演化方程；建立页岩水化损伤后的本构方程，计算得到页岩在任意水化损伤时间情况下的全应力‑应变曲线。本发明定量提取页岩水化过程中的细观损伤特性，并建立损伤变量与水化时间的关系，进一步建立水化损伤页岩的本构模型，并得到页岩在任意水化损伤时间情况下的全应力‑应变曲线。
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：	马天寿;刘阳;陈平;郭印同;王磊;常鑫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910437099.4
公开号：	CN110208487A
代理机构：	北京中索知识产权代理有限公司
代理人：	房立普
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	610500 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10、制备目标页岩区标准岩样，并测得岩样的应力-应变曲线；步骤S20、对岩样进行CT扫描，利用CT扫描机自带的图像自动获取及处理软件进行三维CT图像重构、滤波和二值化处理，并定理提取出岩样中空隙体积以及岩样总体积，然后通过下式计算岩样的初始损伤变量D0；式中：Vp0为岩样中的空隙体积；Vt为岩样的总体积；D0为页岩岩样的初始损伤变量；步骤S30、然后对岩样进行模拟水化实验，在至少三个水化阶段对浸泡后的岩样进行CT扫描，并利用CT扫描机自带的图像自动获取及处理软件进行三维CT图像重构，进一步对获得的三维CT图像进行滤波和二值化处理，从而获取至少三个浸泡后岩样的空隙体积，以及至少三个浸泡后岩样的损伤变量D(t)：式中：Vp(t)为浸泡后岩样中的空隙体积；Vt为岩样的总体积；D(t)为浸泡后岩样的损伤变量；步骤S40、根据上述不同水化阶段页岩的损伤变量D(t)，采用非线性拟合方法得到了页岩水化损伤演化方程，并计算拟合系数a、b、t0；式中：D(t)为损伤变量；t为浸泡时间；a、b、t0均为拟合系数；步骤S50、建立页岩水化损伤后的本构方程，并将上述得到的参数带入页岩水化损伤后的本构方程后，计算得到页岩在任意水化损伤时间情况下的全应力-应变曲线；式中：σ为轴向应力；E为弹性模量；ε为轴向应变；εf为峰值强度时的应变量；t为浸泡时间；a、b、t0均为拟合系数；A、B均为系数。 2.根据权利要求1所述的一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法，其特征在于，所述步骤S10中通过岩石单轴力学实验测得岩样的初始应力-应变曲线和岩石力学参数，并通过初始损伤情况下的应力应变曲线拟合获得弹性模量E和系数A、B。 3.根据权利要求1所述的一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法，其特征在于，所述步骤S40中将岩样在常温、常压环境中浸泡，其中浸泡液体为清水或现场使用的钻井液滤液。 4.根据权利要求3所述的一种基于CT扫描的页岩水化损伤测试方法，其特征在于，所述三个水化阶段分别为浸泡5d、浸泡10d、浸泡15d。
所属类别：	发明专利