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原文传递一种用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法及系统

专利名称：	一种用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法及系统
摘要：	本发明提供了一种用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法及系统，属于石油工程领域。该方法包括：(1)加工一系列人造岩心；(2)获得所有人造岩心的静态岩石力学参数、动态岩石力学参数；(3)利用步骤(2)获得的所有人造岩心的静态岩石力学参数、动态岩石力学参数进行回归拟合得到多个不同的函数及其相关系数；(4)确定岩石动静态弹性模量的转换模型和岩石动静态泊松比的转换模型。利用本发明节省了现场储层岩心，经济效益显著，而且得到的转换模型简洁精练，需测试的岩石力学参数少，节省了不必要的测试支出，且实用性强。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
发明人：	李梦刚;鲍洪志;张洪宝;杨顺辉;张华卫;闫伟
专利状态：	有效
申请日期：	2020-08-27T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202010874979.0
公开号：	CN114112651A
代理机构：	北京知舟专利事务所(普通合伙)
代理人：	郭韫
分类号：	G01N3/06;G01N29/44;G;G01;G01N;G01N3;G01N29;G01N3/06;G01N29/44
申请人地址：	100028 北京市朝阳区朝阳门北大街22号;
主权项：	1.一种用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述方法包括： (1)加工一系列人造岩心； (2)获得所有人造岩心的静态岩石力学参数、动态岩石力学参数； (3)利用步骤(2)获得的所有人造岩心的静态岩石力学参数、动态岩石力学参数进行回归拟合得到多个不同的函数及其相关系数； (4)确定岩石动静态弹性模量的转换模型和岩石动静态泊松比的转换模型。 2.根据权利要求1所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述步骤(1)的操作包括：根据井中不同深度的岩石参数加工出一系列人造岩心；每个岩心对应该井中的一个深度段。 3.根据权利要求2所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述步骤(2)的操作包括：利用三轴强度实验装置依次对各个人造岩心进行实验，获得静态岩石力学参数、动态岩石力学参数。 4.根据权利要求3所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述步骤(2)中获得静态岩石力学参数的操作包括：利用三轴强度实验装置对每个人造岩心进行试验，得到应力-应变曲线；所述应力-应变曲线的直线段的斜率即为静态弹性模量；横向应变与纵向应变的比值即为静态泊松比。 5.根据权利要求3所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述步骤(2)中获得动态岩石力学参数的操作包括：利用连接在三轴强度实验装置上的声波探头测得声波在人造岩心内传播的纵波速度和横波速度；然后根据纵波速度和横波速度，利用岩石动态力学参数的计算公式计算得到动弹性模量、动泊松比；所述岩石动态力学参数的计算公式为：式中，Ed为岩石的动态弹性模量，MPa；μd为岩石的动态泊松比；ρ为岩石的密度，g/cm3；vP为岩石的纵波波速，km/s；vS为岩石的横波波速，km/s。 6.根据权利要求5所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述步骤(3)的操作包括：利用不同的函数分别对步骤(2)得到的动态弹性模量、静态弹性模量进行回归拟合，得到岩石动静态弹性模量的多个函数和每个函数的相关系数；利用不同的函数分别对步骤(2)得到的动态泊松比、静态泊松比进行回归拟合，得到岩石动静态泊松比的多个函数和每个函数的相关系数。 7.根据权利要求6所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换方法，其特征在于：所述步骤(4)的操作包括：找到步骤(3)得到的岩石动静态弹性模量的多个函数中相关系数最大的函数，将该函数作为岩石动静态弹性模量的转换模型；找到步骤(3)得到的岩石动静态泊松比的多个函数中相关系数最大的函数，将该函数作为岩石动静态泊松比的转换模型。 8.一种用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换系统，其特征在于：所述系统包括：人造岩心加工单元，用于加工一系列人造岩心；参数获取单元，与人造岩心加工单元连接，用于获得所有人造岩心的静态岩石力学参数、动态岩石力学参数；函数获取单元，与所述参数获取单元连接，利用参数获取单元获得的所有人造岩心的静态岩石力学参数、动态岩石力学参数进行回归拟合得到多个不同的函数及其相关系数；转换模型获取单元，与所述函数获取单元连接，用于确定岩石动静态弹性模量的转换模型和岩石动静态泊松比的转换模型。 9.根据权利要求8所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换系统，其特征在于：所述人造岩心加工单元根据井中不同深度的岩石参数加工出一系列人造岩心；每个岩心对应该井中的一个深度段。 10.根据权利要求9所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换系统，其特征在于：所述参数获取单元包括静态岩石力学参数子单元和动态岩石力学参数子单元；所述静态岩石力学参数子单元利用三轴强度实验装置对每个人造岩心进行试验，得到应力-应变曲线；所述应力-应变曲线的直线段的斜率即为静态弹性模量；横向应变与纵向应变的比值即为静态泊松比；所述动态岩石力学参数子单元利用连接在三轴强度实验装置上的声波探头测得声波在人造岩心内传播的纵波速度和横波速度；然后根据纵波速度和横波速度，利用岩石动态力学参数的计算公式计算得到动弹性模量、动泊松比；所述岩石动态力学参数的计算公式为：式中，Ed为岩石的动态弹性模量，MPa；μd为岩石的动态泊松比；ρ为岩石的密度，g/cm3；vP为岩石的纵波波速，km/s；vS为岩石的横波波速，km/s。 11.根据权利要求10所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换系统，其特征在于：所述函数获取单元利用不同的函数分别对参数获取单元得到的动态弹性模量、静态弹性模量进行回归拟合，得到岩石动静态弹性模量的多个函数和每个函数的相关系数；利用不同的函数分别对参数获取单元得到的动态泊松比、静态泊松比进行回归拟合，得到岩石动静态泊松比的多个函数和每个函数的相关系数。 12.根据权利要求11所述的用于人造岩心的岩石动静态力学参数转换系统，其特征在于：所述转换模型获取单元找到函数获取单元得到的岩石动静态弹性模量的多个函数中相关系数最大的函数，将该函数作为岩石动静态弹性模量的转换模型；找到函数获取单元得到的岩石动静态泊松比的多个函数中相关系数最大的函数，将该函数作为岩石动静态泊松比的转换模型。
所属类别：	发明专利