CN105954174A - 获取砂岩孔隙度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的获取砂岩孔隙度的方法和装置，通过如下步骤获取砂岩孔隙度：首先，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；其次，获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；随后，根据砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量、黏弹性剪切系数、垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力获取砂岩体积应变；最后，根据砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变，获取砂岩孔隙度。本发明提供的获取砂岩孔隙度的方法和装置，获取砂岩孔隙度时不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

Description

获取砂岩孔隙度的方法和装置

技术领域

本发明涉及石油开采技术，尤其涉及一种获取砂岩孔隙度的方法和装置。

背景技术

砂岩孔隙度是定量评价储层优劣和判断储层是否具有储集油气及开采价值的重要的物性参数。

现有技术中，获取砂岩孔隙度的方法是：通过钻井取得储层中的砂岩样本，根据砂岩样本进行测量。

采用现有技术的方法，通过获取储层中的砂岩样本进而得到孔隙度的成本较高。

发明内容

本发明提供一种获取砂岩孔隙度的方法和装置，获取砂岩孔隙度时不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

本发明提供一种获取砂岩孔隙度的方法，包括：

获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；

获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；

根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变；

根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度。

在本发明一实施例中，所述根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变，包括：

根据

${\mathrm{\ϵ}}_2\left(t\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K}{G_1}({\mathrm{\σ}}_1-2{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)(e^{-\frac{G_1}{{\mathrm{\η}}_1}t}-\frac{G_1+G_0}{G_0})+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\];$

${\mathrm{\ϵ}}_3\left(t\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K}{G_1}({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2-2{\mathrm{\σ}}_3)(e^{-\frac{G_1}{{\mathrm{\η}}_1}t}-\frac{G_1+G_0}{G_0})+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\];$

获取三个主地应力方向上在时期t的应变，其中，ε₁(t)表示第一主应力方向上在时期t的体积应变，ε₂(t)表示第二主应力方向上在时期t的体积应变，ε₃(t)表示第三主应力方向上在时期t的体积应变，其中，K为所述弹性体积模量，G₀为所述弹性剪切模量，G₁为所述黏弹性剪切模量，η₁为所述黏弹性剪切系数，σ₁为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最大值，σ₂为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的中间值，σ₃为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最小值，e为自然常数；

根据ε_v(t)＝ε₁(t)+ε₂(t)+ε₃(t)获取砂岩体积应变；

所述根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度，包括：

根据φ(t)＝φ(t₀)-ε_v(t)获取所述砂岩孔隙度，其中，φ(t)为所述砂岩孔隙度，φ(t₀)表示在时期t₀的所述砂岩的初始孔隙度，ε_v(t)表示在时期t的所述砂岩体积应变，其中，ε_v(t)＝ε₁(t)+ε₂(t)+ε₃(t)。

在本发明一实施例中，所述获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，包括：

通过常规三轴压缩实验获取所述弹性体积模量和所述弹性剪切模量；

通过三轴流变实验系统获取所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数。

在本发明一实施例中，所述获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，包括：

根据沉积过程中的水动力条件、砂岩颗粒粒度、分选性和细粒物质含量，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。

在本发明一实施例中，所述通过常规三轴压缩实验获取所述弹性体积模量和所述弹性剪切模量，包括：

通过常规三轴压缩实验获取砂岩样品的应力-应变曲线，从所述应力-应变曲线中获取线弹性阶段的应力、轴向应变以及相应的径向应变数据，得到砂岩的杨氏弹性模量E和泊松比μ；

根据得到所述弹性体积模量，其中K为所述弹性体积模量；

根据得到所述弹性剪切模量，其中，G₀为所述弹性剪切模量。

在本发明一实施例中，所述通过三轴流变实验系统获取所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数，包括：

通过三轴流变实验系统获取砂岩的应变-时间曲线，所述应变-时间曲线为：

Y_1i＝at_1i+b；

Y_2i＝at_2i+b；

Y_3i＝at_3i+b；

通过最小二乘法回归获得所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数；其中，

Y_1i＝ln[ε₁(∞)-ε₁(t)]，Y_2i＝ln[ε₂(∞)-ε₂(t)]，Y_3i＝ln[ε₃(∞)-ε₃(t)]，

$a=-\frac{G_1}{{\mathrm{\η}}_1},b=ln\left(\frac{2{\mathrm{\σ}}_1-{\mathrm{\σ}}_2-{\mathrm{\σ}}_3}{6G_1}\right)$

${\mathrm{\ϵ}}_1\left(\mathrm{\∞}\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K(G_0+G_1)}{G_0{G}_1}(2{\mathrm{\σ}}_1-{\mathrm{\σ}}_2-{\mathrm{\σ}}_3)+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\],$

${\mathrm{\ϵ}}_2\left(\mathrm{\∞}\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K(G_0+G_1)}{G_0{G}_1}(2{\mathrm{\σ}}_2-{\mathrm{\σ}}_3-{\mathrm{\σ}}_1)+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\],$

${\mathrm{\ϵ}}_3\left(\mathrm{\∞}\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K(G_0+G_1)}{G_0{G}_1}(2{\mathrm{\σ}}_3-{\mathrm{\σ}}_1-{\mathrm{\σ}}_2)+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\];$

其中，K为所述弹性体积模量，G₀为所述弹性剪切模量，G₁为所述黏弹性剪切模量，η₁为所述黏弹性剪切系数，σ₁为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最大值，σ₂为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的中间值，σ₃为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最小值，e为自然常数，ε₁(t)表示第一主应力方向上在时期t的体积应变，ε₂(t)表示第二主应力方向上在时期t的体积应变，ε₃(t)表示第三主应力方向上在时期t的体积应变，ε₁(∞)表示第一主应力方向上体积应变的极限值，ε₂(∞)表示第二主应力方向上体积应变的极限值，ε₃(∞)表示第三主应力方向上体积应变的极限值，Y_1i为第一主应力方向上在时期t_1i的应变，Y_2i为第二主应力方向上在时期t_2i的应变，Y_3i为第一主应力方向上在时期t_3i的应变，a为所述砂岩的应变-时间曲线的斜率，b为所述砂岩的应变-时间曲线的截距。

在本发明一实施例中，所述获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力，包括：

通过上覆岩层密度和厚度，获取所述垂向应力；

通过水力压裂方法，获取所述水平最小主应力；

通过测井资料和钻井工程中井壁失稳特征，获取所述水平最大主应力。

在本发明一实施例中，所述砂岩体积应变精度为1×10^-5。

在本发明一实施例中，还包括：

通过气体吸附法获取所述初始孔隙度，所述初始孔隙度的精度为1×10^-5。

本发明提供一种获取砂岩孔隙度的装置，包括：

获取模块，用于获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；

所述获取模块，还用于获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；

处理模块，用于根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变；

所述处理模块，还用于根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度。

本发明提供的获取砂岩孔隙度的方法和装置，通过如下步骤获取砂岩孔隙度：首先，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；其次，获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；随后，根据砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量、黏弹性剪切系数、垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力获取砂岩体积应变；最后，根据砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变，获取砂岩孔隙度。本发明提供的获取砂岩孔隙度的方法和装置，获取砂岩孔隙度时不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明获取砂岩孔隙度的方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明获取砂岩孔隙度的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明获取砂岩孔隙度的方法实施例一的流程示意图。如图1所示，该获取砂岩孔隙度的方法包括以下步骤：

S101：获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。

具体地，通过砂岩样本获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。其中，砂岩样本可以通过钻井获取储层内的真实砂岩样本，或者将砂岩制备装置制备的砂岩样品作为砂岩样本。

S102：获取砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力。

S103：根据弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量、黏弹性剪切系数、垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力，获取砂岩体积应变；

S104：根据砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变，获取砂岩孔隙度。

本实施例，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；其次，获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；随后，根据砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量、黏弹性剪切系数、垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力获取砂岩体积应变；最后，根据砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变，获取砂岩孔隙度。本发明提供的获取砂岩孔隙度的方法和装置，获取砂岩孔隙度时不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

在上述实施例中，具体地，S103中根据弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量、黏弹性剪切系数、垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力，获取砂岩体积应变的方法可以为：根据

获取三个主地应力方向上在时期t的应变，其中，ε₁(t)表示第一主应力方向上在时期t的体积应变，ε₂(t)表示第二主应力方向上在时期t的体积应变，ε₃(t)表示第三主应力方向上在时期t的体积应变，其中，K为弹性体积模量，G₀为弹性剪切模量，G₁为黏弹性剪切模量，η₁为黏弹性剪切系数，σ₁为垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力中的最大值，σ₂为所述垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力中的中间值，σ₃为垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力中的最小值，e为自然常数。

通过公式1-3得到三个主地应力方向上在时期t的应变后，通过

ε_v(t)＝ε₁(t)+ε₂(t)+ε₃(t)——公式4

获取砂岩体积应变；

根据砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变，获取砂岩孔隙度，包括：

根据

φ(t)＝φ(t₀)-ε_v(t)——公式5

获取砂岩孔隙度。在公式5中，φ(t)为所述砂岩孔隙度，φ(t₀)表示在时期t₀的砂岩的初始孔隙度，ε_v(t)表示在时期t的砂岩体积应变。

本实施例，通过建立三个主地应力方向上的应变方程，从而能够根据弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量、黏弹性剪切系数、垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力获取三个主地应力方向上在时期t的应变，并通过砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变获取砂岩的孔隙度。本实施例提供的获取砂岩孔隙度的方法，获取砂岩孔隙度时可以不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

在上述实施例中，具体地，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，包括：通过常规三轴压缩实验获取弹性体积模量和弹性剪切模量；通过三轴流变实验系统获取黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。

在上述实施例中，具体地，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，还包括：根据沉积过程中的水动力条件、砂岩颗粒粒度、分选性和细粒物质含量，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。

其中，例如：获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数时，不需要钻井获取砂岩样本，可充分考虑待测孔隙度的砂岩沉积过程中的水动力条件、砂岩颗粒粒度、分选性和细粒物质含量等参数进行估算，并通过疏松砂岩岩心制备装置预制符合物源和沉积环境的疏松砂岩的样品，并通过样品获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。

本实施例，提供了获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数的方法，包括通过常规三轴压缩实验获取弹性体积模量和弹性剪切模量；通过三轴流变实验系统获取黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，以及根据沉积过程中的水动力条件、砂岩颗粒粒度、分选性和细粒物质含量，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，进而获取砂岩的孔隙度。本实施例提供获取砂岩孔隙度的方法，获取砂岩孔隙度时可以不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

在上述实施例中，进一步地，通过常规三轴压缩实验获取弹性体积模量和弹性剪切模量，包括：

通过常规三轴压缩实验获取砂岩样品的应力-应变曲线，从应力-应变曲线中获取线弹性阶段的应力、轴向应变以及相应的径向应变数据，得到砂岩的杨氏弹性模量E和泊松比μ；

根据

得到弹性体积模量，其中，K为弹性体积模量；

根据

得到弹性剪切模量，其中，G₀为弹性剪切模量。

在上述实施例中，进一步地，所述通过三轴流变实验系统获取所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数，包括：

通过三轴流变实验系统获取砂岩的应变-时间曲线，所述应变-时间曲线为：

Y_1i＝at_1i+b——公式8

Y_2i＝at_2i+b——公式9

Y_3i＝at_3i+b——公式10

通过最小二乘法回归获得所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数；其中，

Y_1i＝ln[ε₁(∞)-ε₁(t)]，Y_2i＝ln[ε₂(∞)-ε₂(t)]，Y_3i＝ln[ε₃(∞)-ε₃(t)]，

其中，K为所述弹性体积模量，G₀为所述弹性剪切模量，G₁为所述黏弹性剪切模量，η₁为所述黏弹性剪切系数，σ₁为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最大值，σ₂为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的中间值，σ₃为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最小值，e为自然常数，ε₁(t)表示第一主应力方向上在时期t的体积应变，ε₂(t)表示第二主应力方向上在时期t的体积应变，ε₃(t)表示第三主应力方向上在时期t的体积应变，ε₁(∞)表示第一主应力方向上体积应变的极限值，ε₂(∞)表示第二主应力方向上体积应变的极限值，ε₃(∞)表示第三主应力方向上体积应变的极限值，Y_1i为第一主应力方向上在时期t_1i的应变，Y_2i为第二主应力方向上在时期t_2i的应变，Y_3i为第一主应力方向上在时期t_3i的应变，a为所述砂岩的应变-时间曲线的斜率，b为所述砂岩的应变-时间曲线的截距。

本实施例，提供了通过常规三轴压缩实验获取弹性体积模量和弹性剪切模量；通过三轴流变实验系统获取黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数的方法，本实施例提供的方法能够获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，进而获取砂岩孔隙度，获取砂岩孔隙度时可以不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

在上述实施例中，获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力，包括：通过上覆岩层密度和厚度，获取垂向应力；通过水力压裂方法，获取水平最小主应力；通过测井资料和钻井工程中井壁失稳特征，获取水平最大主应力。

本实施例，通过上覆岩层密度和厚度，获取垂向应力；通过水力压裂方法，获取水平最小主应力；通过测井资料和钻井工程中井壁失稳特征，获取水平最大主应力，进而获得砂岩的孔隙度，获取砂岩孔隙度时可以不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

在上述实施例中，砂岩体积应变精度为1×10^-5。

其中，一种可能的实现方式为，根据公式5所示，根据砂岩的初始孔隙度和砂岩体积应变，获取砂岩孔隙度，则当砂岩体积应变精度为1×10^-5时，将砂岩的初始孔隙度、砂岩孔隙度的精度都设置为1×10^-5。

在上述实施例中，进一步地，通过气体吸附法获取初始孔隙度，所述初始孔隙度的精度为1×10^-5。

本实施例，提供了通过气体吸附法获取初始孔隙度的方法，并将初始孔隙度、砂岩体积应变精度等参数的精度定为1×10^-5，进而根据初始孔隙度获得砂岩孔隙度，获取砂岩孔隙度时可以不需要钻井获取砂岩样本，降低了砂岩孔隙度的成本。

图2为本发明获取砂岩孔隙度的装置的结构示意图，本实施例的装置包括获取模块201、和处理模块202，其中获取模块201用于获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；所述获取模块201，还用于获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；处理模块202，用于根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变；所述处理模块202，还用于根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度。

本实施例的装置对应地可用于执行图1所示实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种获取砂岩孔隙度的方法，其特征在于，包括：

获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；

获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；

根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变；

根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变，包括：

根据

${\mathrm{\ϵ}}_2\left(t\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K}{G_1}({\mathrm{\σ}}_1-2{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)(e^{-\frac{G_1}{{\mathrm{\η}}_1}t}-\frac{G_1+G_0}{G_0})+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\];$

${\mathrm{\ϵ}}_3\left(t\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K}{G_1}({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2-2{\mathrm{\σ}}_3)(e^{-\frac{G_1}{{\mathrm{\η}}_1}t}-\frac{G_1+G_0}{G_0})+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\];$

获取三个主地应力方向上在时期t的应变，其中，ε₁(t)表示第一主应力方向上在时期t的体积应变，ε₂(t)表示第二主应力方向上在时期t的体积应变，ε₃(t)表示第三主应力方向上在时期t的体积应变，其中，K为所述弹性体积模量，G₀为所述弹性剪切模量，G₁为所述黏弹性剪切模量，η₁为所述黏弹性剪切系数，σ₁为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最大值，σ₂为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的中间值，σ₃为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最小值，e为自然常数；

根据ε_v(t)＝ε₁(t)+ε₂(t)+ε₃(t)获取砂岩体积应变；

所述根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度，包括：

根据φ(t)＝φ(t₀)-ε_v(t)获取所述砂岩孔隙度，其中，φ(t)为所述砂岩孔隙度，φ(t₀)表示在时期t₀的所述砂岩的初始孔隙度，ε_v(t)表示在时期t的所述砂岩体积应变，其中，ε_v(t)＝ε₁(t)+ε₂(t)+ε₃(t)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，包括：

通过常规三轴压缩实验获取所述弹性体积模量和所述弹性剪切模量；

通过三轴流变实验系统获取所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数，包括：

根据沉积过程中的水动力条件、砂岩颗粒粒度、分选性和细粒物质含量，获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过常规三轴压缩实验获取所述弹性体积模量和所述弹性剪切模量，包括：

通过常规三轴压缩实验获取砂岩样品的应力-应变曲线，从所述应力-应变曲线中获取线弹性阶段的应力、轴向应变以及相应的径向应变数据，得到砂岩的杨氏弹性模量E和泊松比μ；

根据得到所述弹性体积模量，其中，K为所述弹性体积模量；

根据得到所述弹性剪切模量，其中，G₀为所述弹性剪切模量。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过三轴流变实验系统获取所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数，包括：

通过三轴流变实验系统获取砂岩的应变-时间曲线，所述应变-时间曲线为：

Y_1i＝at_1i+b；

Y_2i＝at_2i+b；

Y_3i＝at_3i+b；

通过最小二乘法回归获得所述黏弹性剪切模量和所述黏弹性剪切系数；其中，Y_1i＝ln[ε₁(∞)-ε₁(t)]，Y_2i＝ln[ε₂(∞)-ε₂(t)]，Y_3i＝ln[ε₃(∞)-ε₃(t)]，

$a=-\frac{G_1}{{\mathrm{\η}}_1},b=ln\left(\frac{2{\mathrm{\σ}}_1-{\mathrm{\σ}}_2-{\mathrm{\σ}}_3}{6G_1}\right)$

${\mathrm{\ϵ}}_1\left(\mathrm{\∞}\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K(G_0+G_1)}{G_0{G}_1}(2{\mathrm{\σ}}_1-{\mathrm{\σ}}_2-{\mathrm{\σ}}_3)+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\],$

${\mathrm{\ϵ}}_2\left(\mathrm{\∞}\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K(G_0+G_1)}{G_0{G}_1}(2{\mathrm{\σ}}_2-{\mathrm{\σ}}_3-{\mathrm{\σ}}_1)+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\],$

${\mathrm{\ϵ}}_3\left(\mathrm{\∞}\right)=\frac{1}{18K}\[\frac{3K(G_0+G_1)}{G_0{G}_1}(2{\mathrm{\σ}}_3-{\mathrm{\σ}}_1-{\mathrm{\σ}}_2)+2({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2+{\mathrm{\σ}}_3)\];$

其中，K为所述弹性体积模量，G₀为所述弹性剪切模量，G₁为所述黏弹性剪切模量，η₁为所述黏弹性剪切系数，σ₁为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最大值，σ₂为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的中间值，σ₃为所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力中的最小值，e为自然常数，ε₁(t)表示第一主应力方向上在时期t的体积应变，ε₂(t)表示第二主应力方向上在时期t的体积应变，ε₃(t)表示第三主应力方向上在时期t的体积应变，ε₁(∞)表示第一主应力方向上体积应变的极限值，ε₂(∞)表示第二主应力方向上体积应变的极限值，ε₃(∞)表示第三主应力方向上体积应变的极限值，Y_1i为第一主应力方向上在时期t_1i的应变，Y_2i为第二主应力方向上在时期t_2i的应变，Y_3i为第一主应力方向上在时期t_3i的应变，a为所述砂岩的应变-时间曲线的斜率，b为所述砂岩的应变-时间曲线的截距。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力，包括：

通过上覆岩层密度和厚度，获取所述垂向应力；

通过水力压裂方法，获取所述水平最小主应力；

通过测井资料和钻井工程中井壁失稳特征，获取所述水平最大主应力。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砂岩体积应变精度为1×10^-5。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过气体吸附法获取所述初始孔隙度，所述初始孔隙度的精度为1×10^-5。

10.一种获取砂岩孔隙度的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取砂岩的弹性体积模量、弹性剪切模量、黏弹性剪切模量和黏弹性剪切系数；

所述获取模块，还用于获取所述砂岩受到的垂向应力、水平最大主应力和水平最小主应力；

处理模块，用于根据所述弹性体积模量、所述弹性剪切模量、所述黏弹性剪切模量、所述黏弹性剪切系数、所述垂向应力、所述水平最大主应力和所述水平最小主应力，获取砂岩体积应变；

所述处理模块，还用于根据所述砂岩的初始孔隙度和所述砂岩体积应变，获取所述砂岩孔隙度。