CN110749609A - 地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质 - Google Patents

地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质。该方法包括：接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像，波形数据是扫描装置向地下岩石样本发射的电子束，并经由地下岩石样本反射得到的；分析波形数据和纹理图像，以得到地下岩石样本的地质岩石数据；基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据。解决了由于利用电缆测井确定地下岩石的弹性力学数据成本较高，导致的地下岩石的地质岩石数据确定困难的问题。

Description

地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质
技术领域
本发明一般涉及油气开发领域，具体涉及一种地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质。
背景技术
在油气开采作业中，通常使用地下岩石的弹性数据和力学数据(统称为弹性力学数据)来评估地下储层的油气储存情况，以此来指导油气井钻探和生产作业。
在相关技术中，可以使用电缆工具来测量井下的岩石物理性质，该岩石物理特性可以用于确定地下岩石的弹性力学数据。
但是，在实际应用中，使用电缆工具来获取井下的岩石物理性质的方法成本较高，且电缆工具进入井筒之后可能会被损坏或者落入井筒中；再者，对于一些年代久远的老井，无法利用电缆工具获取该井筒的岩石物理性质，导致确定地下岩石的弹性力学数据的获取难度较大。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种通过扫描分析手段确定地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质。
第一方面，本申请提供一种地下岩石的弹性力学数据确定方法，方法包括；
接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像，所述波形数据是所述扫描装置向所述地下岩石样本发射的电子束，并经由所述地下岩石样本反射得到的；
分析所述波形数据和所述纹理图像，以得到所述地下岩石样本的地质岩石数据；
基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的弹性力学数据。
第二方面，本申请提供一种地下岩石的弹性力学数据确定装置，装置包括；
接收模块，被配置为接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像，所述波形数据是所述扫描装置向所述地下岩石样本发射的电子束，并经由所述地下岩石样本反射得到的；
分析模块，被配置为分析所述波形数据和所述纹理图像，以得到所述地下岩石样本的地质岩石数据；
确定模块，被配置为基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的弹性力学数据。
第三方面，本申请提供一种地下岩石的弹性力学数据确定系统，系统包括：
样本处理装置，用于对地下岩石样本进行切割处理，以使地下岩石样本样的尺寸符合扫描装置的视野范围；
扫描装置，用于获取地下岩石样本反射的波形数据和纹理图像，发送电子束和纹理图像至数据处理装置；
数据处理装置，用于存储数据处理装置可执行指令的存储器；
其中，数据处理装置被配置为执行如第一方面的地下岩石样本的弹性力学数据确定方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面的地下岩石的弹性力学数据确定方法。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请的实施例提供的地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质。可以接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像；分析波形数据和纹理图像，以得到地下岩石样本的地质岩石数据；基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据。也可以判断地质岩石数据中是否存在流体性质数据；若存在，将地质岩石数据所包括的孔隙度和流体性质数据输入到饱和岩石物理模型，以确定地下饱和岩石属性，该地下饱和岩石属性包括饱和岩石的剪切模量和饱和岩石的体积模量。解决了由于利用电缆测井确定地下岩石样本的弹性力学数据成本较高，导致的地下岩石样本的地质岩石数据确定困难的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例提供的一种地下岩石的弹性力学数据确定系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种地下岩石样本扫描过程的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种地下岩石的弹性力学数据确定方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种地下岩石样本分析过程的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种地下岩石样本的元素和矿物成分的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种岩石物理模型的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种地下岩石的弹性力学数据的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种地下岩石的弹性力学数据确定装置的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种地下岩石的弹性力学数据确定装置的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的又一种地下岩石的弹性力学数据确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参见图1，其示出了本申请实施例中提供的地下岩石的弹性力学数据确定方法所涉及的地下岩石的弹性力学数据确定系统的示意图。该系统可以包括：样本处理装置110、扫描装置120和数据处理装置130，扫描装置120和数据处理装置130可以通过有线网络或者无线网络连接建立临时连接。
样本处理装置110用于对地下岩石样本进行切割处理，以使该地下岩石样本样的尺寸符合扫描装置120的视野范围。
扫描装置120包括样本承载台1201和扫描电镜或重子束扫描仪1202，扫描电镜或重子束扫描仪位于样本承载台1201的上部，样本承载台1201用于放置地质岩石样本。扫描电镜或重子束扫描仪可以发出的电子束扫描经过处理的地下岩石样本，接收该地下岩石样本返回的电子束获取地下岩石样本的波形数据，并将该地下岩石样本的波形数据发送给数据处理装置130进行处理。可选的，该电子束可以为重子束或者电磁波。该扫描装置120还具有拍摄功能，可以获取地下岩石样本的纹理图像，并发送给数据处理装置130。
数据处理装置130为具有信息收发功能及显示功能的终端，例如，智能手机、电脑、多媒体播放器或电子阅读器等。可以基于接收到的波形数据和纹理图像确定地下岩石样本的弹性力学数据。
本申请实施例提供一种地下岩石的弹性力学数据确定方法，可以通过对地下岩石样本的扫描分析确定地下岩石样本的地质岩石数据，以利用该地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据，该地下岩石样本的弹性力学数据为该样本所代表的地下岩石的弹性力学数据。该方法应用于如图1所示系统的数据处理装置中。
需要说明的是，在本申请实施例中，在确定地下岩石样本的弹性力学数据时，需要利用样本处理装置对地下岩石样本进行切割处理，并利用扫描装置扫描获取地下岩石样本的波形数据和该地下岩石样本的纹理图像。该过程可以是：对于待检测的一个或多个地下岩石样本，样本处理装置可以对其进行切割处理，获取与扫描装置的扫描区域大小匹配的地下岩石样本。可选的，若该样品在切割过程中遭到破损，可以将该地下岩石样本放入悬浮介质中，利用悬浮介质形成与扫描装置的扫描区域大小匹配的地下岩石样本。其中，悬浮介质可以为环氧树脂，蜡，粘结粉末塑料或者树脂中的任意一种。其中，该每个样本都有一个编号和样本的深度信息。
利用扫描装置对制备好的地下岩石样本进行扫描，该扫描过程可以是：根据扫描装置的扫描区域的大小，将放置于该扫描区域的地下岩石样本划分为多个扫描区域，对于每个扫描区域，通过发出的电子束进行逐行扫描，接收地下岩石样本返回的电子束获取地下岩石样本的波形数据。示例的，如图2所示，扫描装置载物台1201的扫描区域20放置有地下岩石样本，将扫描区域20中的地下岩石样本划分为多个扫描区域201，利用电子束对每个扫描区域201沿箭头方向进行逐行扫描，获取地下岩石样本反射的电子束。其中，该逐行扫描的方式可以是由上至下或者由下至上，本申请实施例对此不做限定。可选的，该扫描装置还可以获取地下岩石样本的纹理图像。进一步的，扫描装置可以将获取到的地下岩石样本的波形数据和地下岩石样本的纹理图像发送给数据处理装置进行处理，以确定地下岩石样本的弹性力学数据。
在本申请实施例中，如图3所示，确定地下岩石的弹性力学数据的过程可以包括；
步骤201、接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像。
在本步骤中，数据处理装置可以接收扫描装置发送地下岩石样本的波形数据和纹理图像。该波形数据是扫描装置向地下岩石样本发射的电子束，并经由地下岩石样本反射得到的。
步骤202、分析波形数据和纹理图像，以得到地下岩石样本的地质岩石数据。
在本步骤中，数据处理装置可以对接收到的波形数据和地下岩石样本的纹理图像进行分析，以获取地下岩石样本的地质岩石数据。其中，对该波形数据的分析方法可以是元素和矿物成分分析，该过程可以是：对于接收到的每个扫描区域的波形数据，如图4所示，数据处理装置可以建立分析区域M，在由下至上的逐行扫描过程中，接收扫描装置发送的每行的波形数据，根据该波形数据确定该的地下岩石样本中的元素数据和矿物成分数据，标记于该分析区域中，生成元素和矿物成分图像。进一步的，将每个分析区域的元素和矿物成分图像进行拼接，确定该地下岩石样本的元素和矿物成分图像，如图5所示，图5示出了一种地下岩石样本的样本的元素和矿物成分图像，该地下岩石样本的元素和矿物成分图像记录了地下岩石样本的元素数据和矿物数据，元素数据和矿物成分数据可以包括矿物类型、与矿物类型对应的体积模量、与矿物类型对应的剪切模量、与矿物类型对应的体积分数和矿物相种类，矿物相指的是成分和结构相同的矿物组织等。
可选的，数据处理装置还可以对接收到的纹理图像进行纹理分析确定该地下岩石样本的地质岩石数据中的纹理数据，纹理数据可以包括与矿物孔隙相关的数据和单个颗粒接触面的数量，该与矿物孔隙相关的数据可以包括晶粒几何形状，晶粒尺寸，孔隙尺寸，孔隙度，以及孔隙横纵比等。
需要说明的是，在本申请实施例中，由于地下岩石样本可以是从给定深度或未固结的钻屑运输到地面的，到达地面的地下岩石样本可能已经损坏，导致引入了额外的裂缝；且当钻屑被带回地面时，有效压降下降也会导致地下岩石样本孔隙体积增加，地下岩石样本的实际孔隙度可能与通过对样本进行扫描分析确定的孔隙度不同。因此，在本申请实施例中，在已经获取到孔隙度测井曲线或者岩心孔隙度数据时，可以校正孔隙度的这种误差。其中，该校正过程为：用已孔隙度测井曲线或者岩心孔隙度数据代替该对地下岩石样本分析确定的孔隙度；在没有孔隙度测井曲线或者岩心孔隙度数据时，将对地下岩石样本分析确定的孔隙度确定为矿物数据中的孔隙度。
步骤203、基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据。
在本申请实施例中，基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据的过程可以包括：基于地质岩石数据确定地下岩石样本的有效地质岩石数据，将有效地质岩石数据输入岩石物理模型，以确定地下干岩石的属性。其中，地下干岩石属性可以包括干岩石的剪切模量和干岩石的体积模量。确定地下岩石样本的有效地质岩石数据的过程可以是：获取地质岩石数据中不同矿物成分的体积分数；获取与每个矿物成分对应的同类地质岩石数据；确定每个矿物成分的体积分数和与矿物成分对应的同类地质岩石数据的乘积的加权平均值；将加权平均值确定为地下岩石样本的有效地质岩石数据。
示例的，假设地质岩石数据中包括三种矿物：矿物A1，矿物A2和矿物A3，以及与矿物A1对应的体积分数f1，与矿物A2对应的体积分数f2，与矿物A3对应的体积分数f3，矿物A1的体积模量为K1，矿物A2的体积模量为K2，矿物A3的体积模量为K3，将体积分数f1与体积模量为K1，体积分数f2与体积模量为K2，体积分数f3与体积模量为K3的乘积的加权平均值K4确定为地下岩石样本的有效体积模量。
进一步的，将有效地质岩石数据输入到合适的岩石物理模型，以确定地下干岩石属性，该地下干岩石属性包括可以干岩石的剪切模量和干岩石的体积模量。示例的，假设确定的地下岩石样本的有效地质岩石数据包括：单个颗粒接触面的数量，有效孔隙度、与矿物类型对应的有效剪切模量、与矿物类型对应的泊松比、有效压力和矿物类型，可以选择基于颗粒的岩石物理模型确定地下岩石样本的属性，该地下岩石样本的属性可以包括：地下干岩石的体积模量和剪切模量。该基于颗粒的岩石物理模型为
Figure BDA0002281713250000071
Figure BDA0002281713250000072
其中，Kdry表示干岩石的体积模量，μdry表示干岩石的剪切模量，为基于颗粒的岩石物理模型的输出；C表示单个颗粒接触面的数量，φ表示有效孔隙度，μm表示与矿物类型对应的有效剪切模量，vm表示与矿物类型对应的泊松比，peff表示有效压力，m表示矿物类型。
又一示例的，假设确定的地下岩石样本的有效地质岩石数据包括：与矿物类型对应的有效体积模量、与矿物类型对应的有效剪切模量、与矿物类型对应的体积分数、矿物类型、孔隙的横纵比、关于孔隙横纵比的第一系数和第二系数以及矿物相种类，可以选择基于孔隙的岩石物理模型确定地下岩石样本的属性，该地下岩石样本的属性可以包括：地下干岩石的体积模量和剪切模量。该基于孔隙的岩石物理模型为：
Figure BDA0002281713250000081
Figure BDA0002281713250000082
其中，Kdry表示干岩石的体积模量，μdry表示干岩石的剪切模量，Km表示与矿物类型对应的有效体积模量，μm表示与矿物类型对应的有效剪切模量，fi表示与矿物类型对应的体积分数，m表示矿物类型，α表示孔隙的横纵比，p(α)表示关于孔隙横纵比的第一系数，Q(α)表示关于孔隙横纵比的第二系数，i表示矿物相种类。
可选的，该岩石物理模型还可以包括如图6所示的模型，横行第一行表示已知的地下岩石样本的有效地质岩石数据，竖列第一列表示可以确定的地下岩石样本的弹性力学数据。表格中的其余位置为可选的岩石物理模型。其中，K表示体积模量，E表示杨氏模量，v表示泊松比，G表示剪切模量，λ表示与二维固体中的体积模量(不可压缩性模量)和剪切模量(刚性模量)有关的参数，M表示P波模量。
如图7所示，图7为基于某一岩石物理模型确定的地下岩石样本的弹性力学数据图，该弹性力学数据包括：地下岩石样本的体积模量、剪切模量和杨氏模量。
可选的，在本步骤中，还可以判断地质岩石数据中是否存在流体性质数据；若存在，证明该地下岩石样本所在地层含有流体，将地质岩石数据所包括的孔隙度和流体性质数据输入到饱和岩石物理模型，以确定所述地下饱和岩石属性，该地下饱和岩石属性包括可以饱和岩石的剪切模量和饱和岩石的体积模量。其中，该流体可能为盐水、天然气或者原油，或者三者的组合物，该流体性质数据可以为流体的密度、体积系数或者压缩系数中的任意一种。该饱和岩石物理模型可以是Gassmann模型、Batzle经验公式和FLAG模型中的任一一个。
综上所述，本申请实施例提供的地下岩石的弹性力学数据确定方法，可以接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像；分析波形数据和纹理图像，以得到地下岩石样本的地质岩石数据；基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据。也可以判断地质岩石数据中是否存在流体性质数据；若存在，将地质岩石数据所包括的孔隙度和流体性质数据输入到饱和岩石物理模型，以确定地下饱和岩石属性，该地下饱和岩石属性包括饱和岩石的剪切模量和饱和岩石的体积模量。解决了由于利用电缆测井确定地下岩石的弹性力学数据成本较高，导致的地下岩石的地质岩石数据确定困难的问题。
本申请实施例提供一种地下岩石的弹性力学数据确定装置，如图8所示，该装置30包括；
接收模块301，被配置为接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像，波形数据是扫描装置向地下岩石样本发射的电子束，并经由地下岩石样本反射得到的；
分析模块302，被配置为分析波形数据和纹理图像，以得到地下岩石样本的地质岩石数据；
确定模块303，被配置为基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据。
可选的，确定模块303，用于：
基于地质岩石数据确定地下岩石样本的有效地质岩石数据；
将有效地质岩石数据输入到岩石物理模型，以确定地下干岩石属性，地下干岩石属性包括干岩石的剪切模量和干岩石的体积模量。
可选的，弹性力学数据包括地下饱和岩石属性，如图9所示，则装置30还包括：
判断模块304，被配置为判断地质岩石数据中是否存在流体性质数据，流体性质数据包括以下任意一种：流体的密度、体积系数或者压缩系数；
若存在，确定模块303，还被配置为将地质岩石数据所包括的孔隙度和流体性质数据输入到饱和岩石物理模型，以确定地下饱和岩石属性，地下饱和岩石属性包括饱和岩石的剪切模量和饱和岩石的体积模量。
可选的，确定模块303，用于：
获取地质岩石数据中不同矿物成分的体积分数；
获取与每个矿物成分对应的同类地质岩石数据；
确定每个矿物成分的体积分数和与矿物成分对应的同类地质岩石数据的乘积的加权平均值；
将加权平均值确定为地下岩石样本的有效地质岩石数据。
可选的，岩石物理模型为基于颗粒的岩石物理模型，该基于颗粒的岩石物理模型为：
Figure BDA0002281713250000101
Figure BDA0002281713250000102
上述公式中Kdry和μdry是基于颗粒的岩石物理模型的输出，Kdry表示干岩石的体积模量，μdry表示干岩石的剪切模量；
上述公式中其他参数是输入的有效地质岩石数据，包括：
C表示单个颗粒接触面的数量，φ表示有效孔隙度，μm表示与矿物类型对应的有效剪切模量，vm表示与矿物类型对应的泊松比，peff表示有效压力，m表示矿物类型。
可选的，岩石物理模型为基于孔隙的岩石物理模型，基于孔隙的岩石物理模型为：
上述公式中Kdry和μdry为基于颗粒的岩石物理模型的输出，Kdry表示干岩石的体积模量，μdry表示干岩石的剪切模量，
上述公式中其他参数是输入的有效地质岩石数据，包括：Km表示与矿物类型对应的有效体积模量，μm表示与矿物类型对应的有效剪切模量，fi表示与矿物类型对应的体积分数，m表示矿物类型，α表示孔隙的横纵比，p(α)为关于孔隙横纵比的第一系数，Q(α)为关于孔隙横纵比的第二系数，i表示矿物相种类。
可选的，分析模块302，用于：
基于元素分析和矿物成分分析方法分析波形数据获取地下岩石样本的元素数据和矿物成分数据，元素数据和矿物成分数据包括矿物类型、与矿物类型对应的体积模量、与矿物类型对应的剪切模量、与矿物类型对应的体积分数和矿物相种类；
基于纹理分析方法分析纹理图像获取地下岩石样本的纹理数据，纹理数据包括与矿物孔隙相关的数据和单个颗粒接触面的数量。
综上所述，本申请实施例提供的地下岩石的弹性力学数据确定装置，可以接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像；分析波形数据和纹理图像，以得到地下岩石样本的地质岩石数据；基于地质岩石数据确定地下岩石样本的弹性力学数据。也可以判断地质岩石数据中是否存在流体性质数据；若存在，将地质岩石数据所包括的孔隙度和流体性质数据输入到饱和岩石物理模型，以确定地下饱和岩石属性，该地下饱和岩石属性包括饱和岩石的剪切模量和饱和岩石的体积模量。解决了由于利用电缆测井确定地下岩石的弹性力学数据成本较高，导致的地下岩石样本的地质岩石数据确定困难的问题。
图10是根据一示例性实施例示出的一种计算机系统，该计算机系统包括中央处理单元(CPU)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。
特别地，根据本申请的实施例，上文图3描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的各个实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)401执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的方法、装置和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括接收模块、分析模块和确定模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，接收模块还可以被描述为“接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像的接收模块”。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中描述的地下岩石的弹性力学数据确定方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种地下岩石的弹性力学数据确定方法，其特征在于，所述方法包括；
接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像，所述波形数据是所述扫描装置向所述地下岩石样本发射的电子束，并经由所述地下岩石样本反射得到的；
分析所述波形数据和所述纹理图像，以得到所述地下岩石样本的地质岩石数据；
基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的弹性力学数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的弹性力学数据，包括：
基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的有效地质岩石数据；
将所述有效地质岩石数据输入到岩石物理模型，以确定所述地下干岩石属性，所述地下干岩石属性包括干岩石的剪切模量和干岩石的体积模量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弹性力学数据包括地下饱和岩石属性，则所述方法还包括：
判断所述地质岩石数据中是否存在流体性质数据，所述流体性质数据包括以下任意一种：流体的密度、体积系数或者压缩系数；
若存在，将所述地质岩石数据所包括的孔隙度和所述流体性质数据输入到饱和岩石物理模型，以确定所述地下饱和岩石属性，所述地下饱和岩石属性包括饱和岩石的剪切模量和饱和岩石的体积模量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的有效地质岩石数据，包括：
获取所述地质岩石数据中不同矿物成分的体积分数；
获取与所述每个矿物成分对应的同类地质岩石数据；
确定每个所述矿物成分的体积分数和与所述矿物成分对应的同类地质岩石数据的乘积的加权平均值；
将所述加权平均值确定为所述地下岩石样本的有效地质岩石数据。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述岩石物理模型为基于颗粒的岩石物理模型，所述基于颗粒的岩石物理模型为：
Figure FDA0002281713240000021
Figure FDA0002281713240000022
上述公式中Kdry和μdry是所述基于颗粒的岩石物理模型的输出，Kdry表示干岩石的体积模量，μdry表示干岩石的剪切模量；
上述公式中其他参数是输入的有效地质岩石数据，包括：
C表示单个颗粒接触面的数量，φ表示有效孔隙度，μm表示与矿物类型对应的有效剪切模量，vm表示与矿物类型对应的泊松比，peff表示有效压力，m表示矿物类型。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述岩石物理模型为基于孔隙的岩石物理模型，所述基于孔隙的岩石物理模型为：
Figure FDA0002281713240000023
Figure FDA0002281713240000024
上述公式中Kdry和μdry为所述基于颗粒的岩石物理模型的输出，Kdry表示干岩石的体积模量，μdry表示干岩石的剪切模量，
上述公式中其他参数是输入的有效地质岩石数据，包括：Km表示与矿物类型对应的有效体积模量，μm表示与矿物类型对应的有效剪切模量，fi表示与矿物类型对应的体积分数，m表示矿物类型，α表示孔隙的横纵比，p(α)为关于孔隙横纵比的第一系数，Q(α)为关于孔隙横纵比的第二系数，i表示矿物相种类。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述分析所述波形数据和所述纹理图像，以得到所述地下岩石样本的地质岩石数据，包括：
基于元素分析和矿物成分分析方法分析所述波形数据获取所述地下岩石样本的元素数据和矿物成分数据，所述元素数据和矿物成分数据包括矿物类型、与矿物类型对应的体积模量、与矿物类型对应的剪切模量、与矿物类型对应的体积分数和矿物相种类；
基于纹理分析方法分析所述纹理图像获取所述地下岩石样本的纹理数据，所述纹理数据包括与矿物孔隙相关的数据和单个颗粒接触面的数量。
8.一种地下岩石的弹性力学数据确定装置，其特征在于，所述装置包括；
接收模块，被配置为接收扫描装置发送的地下岩石样本的波形数据和纹理图像，所述波形数据是所述扫描装置向所述地下岩石样本发射的电子束，并经由所述地下岩石样本反射得到的；
分析模块，被配置为分析所述波形数据和所述纹理图像，以得到所述地下岩石样本的地质岩石数据；
确定模块，被配置为基于所述地质岩石数据确定所述地下岩石样本的弹性力学数据。
9.一种地下岩石样本的弹性力学数据确定系统，其特征在于，所述系统包括：
样本处理装置，用于对所述地下岩石样本进行切割处理，以使所述地下岩石样本样的尺寸符合扫描装置的视野范围；
扫描装置，用于获取所述地下岩石样本反射的波形数据和纹理图像，发送所述电子束和所述纹理图像至数据处理装置；
数据处理装置，用于存储所述数据处理装置可执行指令的存储器；
其中，所述数据处理装置被配置为执行如权利要求1-7任一项所述的地下岩石的弹性力学数据确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的地下岩石的弹性力学数据确定方法。
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