CN114113083A - 砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 - Google Patents
砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114113083A CN114113083A CN202111327814.2A CN202111327814A CN114113083A CN 114113083 A CN114113083 A CN 114113083A CN 202111327814 A CN202111327814 A CN 202111327814A CN 114113083 A CN114113083 A CN 114113083A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conglomerate
- heterogeneity
- sample
- determining
- preset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 122
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000013001 point bending Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 25
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 claims description 14
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 15
- 238000011161 development Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- WBMKMLWMIQUJDP-STHHAXOLSA-N (4R,4aS,7aR,12bS)-4a,9-dihydroxy-3-prop-2-ynyl-2,4,5,6,7a,13-hexahydro-1H-4,12-methanobenzofuro[3,2-e]isoquinolin-7-one hydrochloride Chemical compound Cl.Oc1ccc2C[C@H]3N(CC#C)CC[C@@]45[C@@H](Oc1c24)C(=O)CC[C@@]35O WBMKMLWMIQUJDP-STHHAXOLSA-N 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 2
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N15/0227—Investigating particle size or size distribution by optical means using imaging; using holography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
- G06T7/62—Analysis of geometric attributes of area, perimeter, diameter or volume
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30181—Earth observation
- G06T2207/30184—Infrastructure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本申请提供一种砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品。本申请实施例提供的方法,通过采集砾岩样品的砾岩图像,并根据砾岩图像确定粒径非均质参数,获取砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数,以及获取砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据第二测试数据确定胶结强度分布特征参数,最后,根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,从而通过非均质性系数用于表征砾岩非均质性。
Description
技术领域
本申请涉及砾岩分析技术领域,尤其涉及一种砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品。
背景技术
岩石的非均质性是指岩石在物理上的非连续性,也是评价岩石物理性的重要指标。
其中,岩石由于沉积过程中的碎屑物源的变化、地壳的抬升和挤压,产生了岩石矿物成分、颗粒大小、胶结差异、孔隙发育以及微裂缝和层理等特征。为了将非均质性进行划分,研究人员将非均质性分为材料非均质性和结构非均质性。材料非均质性是由于岩石的成分组构导致的,受岩石中软硬成分的控制。近些年来随着油气勘探开发的发展,砾岩油气藏作为一类新型的非常规储层,具有砾石发育的材料非均质特征。这种非均质性直接影响着岩石的力学性质,也控制着砾岩储层的钻井、完井施工和后续的水力压裂开发。
因此,亟待一种适合于评价砾岩非均质性的方法,以表征其非均质性并进行量化,为砾岩油气藏的开发提供技术支撑。
发明内容
本申请实施例提供一种砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品,以提供一种适合于评价砾岩非均质性的方法,以表征其非均质性并进行量化,为砾岩油气藏的开发提供技术支撑。
第一方面,本申请实施例提供一种砾岩非均质性的评价方法,包括:
采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数;
获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数;
获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数;
根据所述粒径非均质参数、所述微域力学性质分布特征参数以及所述胶结强度分布特征参数确定所述砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,所述非均质性系数用于表征砾岩非均质性。
在一种可能的设计中,所述采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数,包括:
通过采集所述砾岩样品的圆柱形岩心外圆柱面或横截面,以获取所述砾岩图像;
对所述砾岩图像进行处理,以提取砾石图像;
确定所述砾石图像上所有砾石的粒径数据,并根据所有所述粒径数据以及韦伯分布分布函数确定所述粒径非均质参数。
在一种可能的设计中,所述获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数,包括:
将待测试的所述砾岩样品表面打磨平整至粗糙度小于预设值;
利用纳米压痕仪对所述砾岩样品进行所述预设压痕测试,所述压痕测试的最大载荷应不小于预设值;
获取每次所述预设压痕测试后,所述砾岩样品表面的压入模量,所述第一测试数据包括所述压入模量;
根据所有所述压入模量以及韦伯分布分布函数确定所述微域力学性质分布特征参数。
在一种可能的设计中,所述获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数,包括:
根据预设尺寸的长方体样式切制所述砾岩样品,所述砾岩样品为砾石和胶结物之间的胶结面完整无损的岩石样品,所述砾石和所述胶结物之间的胶结面在所述长方体的中心区域,所述胶结面垂直于所述长方体的长轴方向;
在所述胶结面的一侧切V型预制缝,所述V型预制缝的缝长为预设长度;
对切V型预制缝后的所述砾岩样品进行所述预设三点弯曲实验,获取每次所述预设三点弯曲实验的载荷峰值;
根据每次所述预设三点弯曲实验对应的所述载荷峰值、所述预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值;
根据所有所述断裂韧度以及韦伯分布分布函数确定所述胶结强度分布特征参数。
在一种可能的设计中,所述根据每次所述预设三点弯曲实验对应的所述载荷峰值、所述预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值,包括:
根据以下公式1与公式2确定所述断裂韧度值,其中,所述公式1为:
所述公式2为:
其中,KIC为所述断裂韧度值,Fmax为所述载荷峰值,b为所述砾岩样品的样品宽度,h为所述砾岩样品的样品跨距,a为所述V型预制缝的缝长。
在一种可能的设计中,所述根据所述粒径非均质参数、所述微域力学性质分布特征参数以及所述胶结强度分布特征参数确定所述砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,包括:
第二方面,本申请实施例提供一种砾岩非均质性的评价装置,包括:
采集模块,用于采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数;
处理模块,用于获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数;
所述处理模块,还用于获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数;
评价模块,用于根据所述粒径非均质参数、所述微域力学性质分布特征参数以及所述胶结强度分布特征参数确定所述砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,所述非均质性系数用于表征砾岩非均质性。
在一种可能的设计中,所述采集模块,具体用于:
通过采集所述砾岩样品的圆柱形岩心外圆柱面或横截面,以获取所述砾岩图像;
对所述砾岩图像进行处理,以提取砾石图像;
确定所述砾石图像上所有砾石的粒径数据,并根据所有所述粒径数据以及韦伯分布分布函数确定所述粒径非均质参数。
在一种可能的设计中,所述处理模块,具体用于:
将待测试的所述砾岩样品表面打磨平整至粗糙度小于预设值;
利用纳米压痕仪对所述砾岩样品进行所述预设压痕测试,所述压痕测试的最大载荷应不小于预设值;
获取每次所述预设压痕测试后,所述砾岩样品表面的压入模量,所述第一测试数据包括所述压入模量;
根据所有所述压入模量以及韦伯分布分布函数确定所述微域力学性质分布特征参数。
在一种可能的设计中,所述处理模块,具体用于:
根据预设尺寸的长方体样式切制所述砾岩样品,所述砾岩样品为砾石和胶结物之间的胶结面完整无损的岩石样品,所述砾石和所述胶结物之间的胶结面在所述长方体的中心区域,所述胶结面垂直于所述长方体的长轴方向;
在所述胶结面的一侧切V型预制缝,所述V型预制缝的缝长为预设长度;
对切V型预制缝后的所述砾岩样品进行所述预设三点弯曲实验,获取每次所述预设三点弯曲实验的载荷峰值;
根据每次所述预设三点弯曲实验对应的所述载荷峰值、所述预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值;
根据所有所述断裂韧度以及韦伯分布分布函数确定所述胶结强度分布特征参数。
在一种可能的设计中,所述处理模块,具体用于:
根据以下公式1与公式2确定所述断裂韧度值,其中,所述公式1为:
所述公式2为:
其中,KIC为所述断裂韧度值,Fmax为所述载荷峰值,b为所述砾岩样品的样品宽度,h为所述砾岩样品的样品跨距,a为所述V型预制缝的缝长。
在一种可能的设计中,所述评价模块,具体用于:
第三方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括:
处理器;以及
存储器,用于存储所述处理器的计算机程序;
其中,所述处理器被配置为通过执行所述计算机程序来实现第一方面中任意一种砾岩非均质性的评价方法。
第四方面,本申请实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面中任意一种砾岩非均质性的评价方法。
第五方面,本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任意一种砾岩非均质性的评价方法。
本申请实施例提供的一种砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品,通过采集砾岩样品的砾岩图像,并根据砾岩图像确定粒径非均质参数,获取砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数,以及获取砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据第二测试数据确定胶结强度分布特征参数,最后,根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,从而通过非均质性系数用于表征砾岩非均质性,其中,上述所有参数均为量化指标,对于评价砾岩非均质性具有较高的精度,并且,整个评价过程无复杂的计算,简单易用,适合推广到油田现场。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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是本申请根据一示例实施例示出的砾岩非均质性的评价方法的流程示意图;
图2是本申请根据一示例实施例示出的步骤101的流程示意图;
图3是本申请根据一示例实施例示出的圆柱形岩心外圆柱面表面图像;
图4是图3所示外圆柱面的展开图像;
图5是图4所示外圆柱面展开图像中提取的砾石图像;
图6是本申请根据一示例实施例示出的步骤102的流程示意图;
图7是本申请根据一示例实施例示出的步骤103的流程示意图;
图8是图7所示实施例中预设三点弯曲测试示意图;
图9是本申请根据一示例实施例示出的砾岩非均质性的评价装置的结构示意图;
图10是本申请根据一示例实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请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,以便这里描述的本申请的实施例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。
岩石的非均质性是指岩石在物理上的非连续性,也是评价岩石物理性的重要指标。岩石由于沉积过程中的碎屑物源的变化、地壳的抬升和挤压,产生了岩石矿物成分、颗粒大小、胶结差异、孔隙发育以及微裂缝和层理等特征。为了将非均质性进行划分,研究人员将非均质性分为材料非均质性和结构非均质性。材料非均质性是由于岩石的成分组构导致的,受岩石中软硬成分的控制。近些年来随着油气勘探开发的发展,砾岩油气藏作为一类新型的非常规储层,具有砾石发育的材料非均质特征。这种非均质性直接影响着岩石的力学性质,也控制着砾岩储层的钻井、完井施工和后续的水力压裂开发。亟待一种适合于评价砾岩非均质性的方法,以表征其非均质性并进行量化,为砾岩油气藏的开发提供技术支撑。
为了克服上述现有技术中,通过采集砾岩样品的砾岩图像,并根据砾岩图像确定粒径非均质参数,获取砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数,以及获取砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据第二测试数据确定胶结强度分布特征参数,最后,根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,从而通过非均质性系数用于表征砾岩非均质性,其中,上述所有参数均为量化指标,对于评价砾岩非均质性具有较高的精度,并且,整个评价过程无复杂的计算,简单易用,适合推广到油田现场。
图1是本申请根据一示例实施例示出的砾岩非均质性的评价方法的流程示意图。如图1所示,本实施例提供的砾岩非均质性的评价方法,包括:
步骤101、采集砾岩样品的砾岩图像,并根据砾岩图像确定粒径非均质参数。
具体的,首先收集砾岩样品,对样品进行图像采集,从而采集砾岩样品的砾岩图像。然后,对砾岩图像分析粒径分布,以确定粒径非均质参数。
步骤102、获取砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数。
在本步骤中,可以选取含有砾石和胶结物的砾岩样品,其中,样品尺寸应小于2.5×2.5cm,对样品表面打磨平整至粗糙度小于0.5μm,然后使用纳米压痕仪测试压入模量50次,最后对单个样品的所有压入模量值使用Weibull函数统计得到微域力学性质非均质参数。
步骤103、获取砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据第二测试数据确定胶结强度分布特征参数。
在本步骤中,可以选取含有清晰的砾石和胶结物界面的样品,切去符合长方体型的三点弯曲的样品,需保证胶结面在样品正中央,然后进行三点弯曲测试并计算得到计算断裂韧度,应进行多次测试,最后对测试得到的断裂韧度值使用Weibull函数统计得到胶结强度非均质参数。
步骤104、根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数。
最后,根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数。
在本实施例中,通过采集砾岩样品的砾岩图像,并根据砾岩图像确定粒径非均质参数,获取砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数,以及获取砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据第二测试数据确定胶结强度分布特征参数,最后,根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,从而通过非均质性系数用于表征砾岩非均质性,其中,上述所有参数均为量化指标,对于评价砾岩非均质性具有较高的精度,并且,整个评价过程无复杂的计算,简单易用,适合推广到油田现场。
图2是本申请根据一示例实施例示出的步骤101的流程示意图。如图2所示,本实施例中,步骤101,包括:
步骤1011、采集砾岩样品的砾岩图像,并根据砾岩图像确定粒径非均质参数。
步骤1012、获取砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数。
步骤1013、获取砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据第二测试数据确定胶结强度分布特征参数。
步骤1014、根据粒径非均质参数、微域力学性质分布特征参数以及胶结强度分布特征参数确定砾岩样品对应砾岩的非均质性系数。
具体的,图3是本申请根据一示例实施例示出的圆柱形岩心外圆柱面表面图像,图4是图3所示外圆柱面的展开图像,图5是图4所示外圆柱面展开图像中提取的砾石图像。如图3-图5所示,可以采集砾岩图像,通过采集圆柱形岩心外圆柱面或横截面获得图像,然后再通过Photoshop等类似软件对图像通过调整,并使用魔棒等工具对砾石部分提取获得砾石图像,最后使用ImageJ软件计算和统计砾石的粒径。最后,对砾石的统计应对岩心的外圆柱面上的砾石全部进行统计,避免人为筛选产生较大误差,对粒径使用Weibull函数统计得到粒径非均质参数。
图6是本申请根据一示例实施例示出的步骤102的流程示意图。如图6所示,本实施例中,步骤102,包括:
步骤1021、将待测试的砾岩样品表面打磨平整至粗糙度小于预设值。
步骤1022、利用纳米压痕仪对砾岩样品进行所述预设压痕测试。
步骤1023、获取每次预设压痕测试后,砾岩样品表面的压入模量。
步骤1024、根据所有所述压入模量以及韦伯分布分布函数确定微域力学性质分布特征参数。
在本步骤中,可以将待测试样品表面打磨平整至粗糙度小于0.5μm,然后使用纳米压痕仪(例如:Nano Indenter G200纳米压痕原位纳米力学测试系统)进行压痕测试,其中,压痕测试的最大载荷应不小于5N,单次完整的压痕测试可以获得样品表面的压入模量,单个样品的测试应不小于50次完整的压痕测试,最后对单个样品的所有压入模量值使用Weibull函数统计得到微域力学性质非均质参数。
图7是本申请根据一示例实施例示出的步骤103的流程示意图。如图7所示,本实施例中,步骤103,包括:
步骤1031、根据预设尺寸的长方体样式切制砾岩样品。
步骤1032、在胶结面的一侧切V型预制缝。
步骤1033、对切V型预制缝后的砾岩样品进行预设三点弯曲实验,获取每次预设三点弯曲实验的载荷峰值。
步骤1034、根据每次预设三点弯曲实验对应的载荷峰值、预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值。
步骤1035、根据所有断裂韧度以及韦伯分布分布函数确定胶结强度分布特征参数。
在本步骤中,可以选取砾石和胶结物之间的胶结面完整无损的砾岩样品,然后按照切成5×5×30mm的长方体型样品,需保证砾石和胶结物之间的胶结面最好是在长方体的正中央,胶结面垂直于长方体长轴方向,并在胶结面一侧切V型预制缝,缝长为a。
图8是图7所示实施例中预设三点弯曲测试示意图。如图8所示,砾岩样品200中砾石和胶结物之间的胶结面201在长方体的正中央。然后,进行三点弯曲实验,三点弯曲实验中将砾岩样品200放置在下支撑轴301上,然后上压头302置于胶结面201上,通过上压头302加载力直至破坏,在该过程中获得载荷峰值。对一个砾岩样品200的测试应进行不少于10样次的三点弯曲测试,对这些测试获得的断裂韧度值使用Weibull函数统计得到胶结强度非均质参数。
而对于根据每次预设三点弯曲实验对应的载荷峰值、预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值,可以是根据以下公式1与公式2确定断裂韧度值,其中,公式1为:
公式2为:
其中,KIC为断裂韧度值,Fmax为载荷峰值,b为砾岩样品的样品宽度,h为砾岩样品的样品跨距,a为V型预制缝的缝长。
图9是本申请根据一示例实施例示出的砾岩非均质性的评价装置的结构示意图。如图9所示,本实施例提供的砾岩非均质性的评价装置400,包括:
采集模块401,用于采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数;
处理模块402,用于获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数;
所述处理模块402,还用于获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数;
评价模块403,用于根据所述粒径非均质参数、所述微域力学性质分布特征参数以及所述胶结强度分布特征参数确定所述砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,所述非均质性系数用于表征砾岩非均质性。
在一种可能的设计中,所述采集模块401,具体用于:
通过采集所述砾岩样品的圆柱形岩心外圆柱面或横截面,以获取所述砾岩图像;
对所述砾岩图像进行处理,以提取砾石图像;
确定所述砾石图像上所有砾石的粒径数据,并根据所有所述粒径数据以及韦伯分布分布函数确定所述粒径非均质参数。
在一种可能的设计中,所述处理模块402,具体用于:
将待测试的所述砾岩样品表面打磨平整至粗糙度小于预设值;
利用纳米压痕仪对所述砾岩样品进行所述预设压痕测试,所述压痕测试的最大载荷应不小于预设值;
获取每次所述预设压痕测试后,所述砾岩样品表面的压入模量,所述第一测试数据包括所述压入模量;
根据所有所述压入模量以及韦伯分布分布函数确定所述微域力学性质分布特征参数。
在一种可能的设计中,所述处理模块402,具体用于:
根据预设尺寸的长方体样式切制所述砾岩样品,所述砾岩样品为砾石和胶结物之间的胶结面完整无损的岩石样品,所述砾石和所述胶结物之间的胶结面在所述长方体的中心区域,所述胶结面垂直于所述长方体的长轴方向;
在所述胶结面的一侧切V型预制缝,所述V型预制缝的缝长为预设长度;
对切V型预制缝后的所述砾岩样品进行所述预设三点弯曲实验,获取每次所述预设三点弯曲实验的载荷峰值;
根据每次所述预设三点弯曲实验对应的所述载荷峰值、所述预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值;
根据所有所述断裂韧度以及韦伯分布分布函数确定所述胶结强度分布特征参数。
在一种可能的设计中,所述处理模块402,具体用于:
根据以下公式1与公式2确定所述断裂韧度值,其中,所述公式1为:
所述公式2为:
其中,KIC为所述断裂韧度值,Fmax为所述载荷峰值,b为所述砾岩样品的样品宽度,h为所述砾岩样品的样品跨距,a为所述V型预制缝的缝长。
在一种可能的设计中,所述评价模块403,具体用于:
本实施例提供的装置,可以用于执行上述方法实施例中的步骤。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。
图10是本申请根据一示例实施例示出的电子设备的结构示意图。如图10所示,本实施例提供的一种电子设备500,包括:
处理器501;以及,
存储器502,用于存储所述处理器的可执行指令,该存储器还可以是flash(闪存);
其中,所述处理器501配置为经由执行所述可执行指令来执行上述方法中的各个步骤。
可选地,存储器502既可以是独立的,也可以跟处理器501集成在一起。
当所述存储器502是独立于处理器501之外的器件时,所述电子设备500,还可以包括:
总线503,用于连接所述处理器501以及所述存储器502。
本实施例还提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有计算机程序,当电子设备的至少一个处理器执行该计算机程序时,电子设备执行上述方法中的各个步骤。
本实施例还提供一种程序产品,该程序产品包括计算机程序,该计算机程序存储在可读存储介质中。电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序,至少一个处理器执行该计算机程序使得电子设备实施上述方法中的各个步骤。
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申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,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,或对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种砾岩非均质性的评价方法,其特征在于,包括:
采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数;
获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数;
获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数;
根据所述粒径非均质参数、所述微域力学性质分布特征参数以及所述胶结强度分布特征参数确定所述砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,所述非均质性系数用于表征砾岩非均质性。
2.根据权利要求1所述的砾岩非均质性的评价方法,其特征在于,所述采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数,包括:
通过采集所述砾岩样品的圆柱形岩心外圆柱面或横截面,以获取所述砾岩图像;
对所述砾岩图像进行处理,以提取砾石图像;
确定所述砾石图像上所有砾石的粒径数据,并根据所有所述粒径数据以及韦伯分布分布函数确定所述粒径非均质参数。
3.根据权利要求2所述的砾岩非均质性的评价方法,其特征在于,所述获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数,包括:
将待测试的所述砾岩样品表面打磨平整至粗糙度小于预设值;
利用纳米压痕仪对所述砾岩样品进行所述预设压痕测试,所述压痕测试的最大载荷应不小于预设值;
获取每次所述预设压痕测试后,所述砾岩样品表面的压入模量,所述第一测试数据包括所述压入模量;
根据所有所述压入模量以及韦伯分布分布函数确定所述微域力学性质分布特征参数。
4.根据权利要求3所述的砾岩非均质性的评价方法,其特征在于,所述获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数,包括:
根据预设尺寸的长方体样式切制所述砾岩样品,所述砾岩样品为砾石和胶结物之间的胶结面完整无损的岩石样品,所述砾石和所述胶结物之间的胶结面在所述长方体的中心区域,所述胶结面垂直于所述长方体的长轴方向;
在所述胶结面的一侧切V型预制缝,所述V型预制缝的缝长为预设长度;
对切V型预制缝后的所述砾岩样品进行所述预设三点弯曲实验,获取每次所述预设三点弯曲实验的载荷峰值;
根据每次所述预设三点弯曲实验对应的所述载荷峰值、所述预设尺寸以及预设断裂韧度算法确定断裂韧度值;
根据所有所述断裂韧度以及韦伯分布分布函数确定所述胶结强度分布特征参数。
7.一种砾岩非均质性的评价装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集砾岩样品的砾岩图像,并根据所述砾岩图像确定粒径非均质参数;
处理模块,用于获取所述砾岩样品在预设压痕测试下的第一测试数据,并根据所述第一测试数据确定微域力学性质分布特征参数;
所述处理模块,还用于获取所述砾岩样品在预设三点弯曲实验下的第二测试数据,并根据所述第二测试数据确定胶结强度分布特征参数;
评价模块,用于根据所述粒径非均质参数、所述微域力学性质分布特征参数以及所述胶结强度分布特征参数确定所述砾岩样品对应砾岩的非均质性系数,所述非均质性系数用于表征砾岩非均质性。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;以及
存储器,用于存储所述处理器的计算机程序;
其中,所述处理器被配置为通过执行所述计算机程序来实现权利要求1至6任一项所述的砾岩非均质性的评价方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的砾岩非均质性的评价方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的砾岩非均质性的评价方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111327814.2A CN114113083B (zh) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | 砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111327814.2A CN114113083B (zh) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | 砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114113083A true CN114113083A (zh) | 2022-03-01 |
CN114113083B CN114113083B (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=80378155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111327814.2A Active CN114113083B (zh) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | 砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114113083B (zh) |
Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994024066A1 (de) * | 1993-04-15 | 1994-10-27 | Hoechst Ceramtec Aktiengesellschaft | Keramisches bauteil aus hochfestem siliziumnitrid für den motoren-, maschinen- und gerätebau |
US20070204989A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-06 | Hongxin Tang | Preformed particle gel for conformance control in an oil reservoir |
US20090084168A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Sgs Lakefield Research Ltd. | Protocol for characterizing rock, method for characterizing rock hardness and methods for use therewith |
US20090260415A1 (en) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for continuous measurement of heterogeneity of geomaterials |
US20120316789A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Roberto Suarez-Rivera | Method for cost effective sampling and characterization of heterogeneous unconventional hydrocarbon regions |
CN103257081A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 北京大学 | 一种油气藏岩体力学地下原位模型恢复的方法及装置 |
US20130330247A1 (en) * | 2011-02-24 | 2013-12-12 | The University Courrt of the University of Glasgow | Fluidics Apparatus for Surface Acoustic Wave Manipulation of Fluid Samples, Use of Fluidics Apparatus and Process for the Manufacture of Fluidics Apparatus |
CN103645125A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-03-19 | 北京大学 | 一种致密油储层渗流能力的评价方法和系统 |
US20150102266A1 (en) * | 2012-03-13 | 2015-04-16 | Element Six Technologies Limited | Synthetic diamond materials for electrochemical sensing applications |
CN106355571A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-01-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种白云岩储层质量的确定方法及装置 |
US20170067836A1 (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Saudi Arabian Oil Company | Nano-level evaluation of kerogen-rich reservoir rock |
US20190057168A1 (en) * | 2016-03-28 | 2019-02-21 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Obtaining micro- and macro-rock properties with a calibrated rock deformation simulation |
CN110068502A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 西南石油大学 | 砾岩强度确定方法及装置 |
CN110219629A (zh) * | 2010-06-23 | 2019-09-10 | 伊科普罗有限责任公司 | 水力压裂 |
CN110473597A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-19 | 中国石油大学(北京) | 砾岩力学性质评价分析方法及系统 |
CN110501758A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-26 | 东北大学 | 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预方法 |
US20200041264A1 (en) * | 2017-02-16 | 2020-02-06 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada | Methods for Measuring Properties of Rock Pieces |
US20200110192A1 (en) * | 2018-10-08 | 2020-04-09 | Saudi Arabian Oil Company | Determining permeability variation |
CN113065716A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-02 | 中国石油大学(北京) | 砾岩储层成缝能力评价方法、装置、设备及存储介质 |
DE102020001238A1 (de) * | 2020-02-24 | 2021-08-26 | Mehmet Tuzcu | Ultrahochfester Hochbaubeton |
US20210301658A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-09-30 | Saudi Arabian Oil Company | System and method of typing heterogeneous reservoir rocks |
-
2021
- 2021-11-10 CN CN202111327814.2A patent/CN114113083B/zh active Active
Patent Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994024066A1 (de) * | 1993-04-15 | 1994-10-27 | Hoechst Ceramtec Aktiengesellschaft | Keramisches bauteil aus hochfestem siliziumnitrid für den motoren-, maschinen- und gerätebau |
US20070204989A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-06 | Hongxin Tang | Preformed particle gel for conformance control in an oil reservoir |
US20090084168A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Sgs Lakefield Research Ltd. | Protocol for characterizing rock, method for characterizing rock hardness and methods for use therewith |
US20090260415A1 (en) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for continuous measurement of heterogeneity of geomaterials |
CN110219629A (zh) * | 2010-06-23 | 2019-09-10 | 伊科普罗有限责任公司 | 水力压裂 |
US20130330247A1 (en) * | 2011-02-24 | 2013-12-12 | The University Courrt of the University of Glasgow | Fluidics Apparatus for Surface Acoustic Wave Manipulation of Fluid Samples, Use of Fluidics Apparatus and Process for the Manufacture of Fluidics Apparatus |
US20120316789A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Roberto Suarez-Rivera | Method for cost effective sampling and characterization of heterogeneous unconventional hydrocarbon regions |
US20150102266A1 (en) * | 2012-03-13 | 2015-04-16 | Element Six Technologies Limited | Synthetic diamond materials for electrochemical sensing applications |
CN103257081A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 北京大学 | 一种油气藏岩体力学地下原位模型恢复的方法及装置 |
CN103645125A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-03-19 | 北京大学 | 一种致密油储层渗流能力的评价方法和系统 |
US20170067836A1 (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Saudi Arabian Oil Company | Nano-level evaluation of kerogen-rich reservoir rock |
US20190057168A1 (en) * | 2016-03-28 | 2019-02-21 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Obtaining micro- and macro-rock properties with a calibrated rock deformation simulation |
CN106355571A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-01-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种白云岩储层质量的确定方法及装置 |
US20200041264A1 (en) * | 2017-02-16 | 2020-02-06 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada | Methods for Measuring Properties of Rock Pieces |
US20200110192A1 (en) * | 2018-10-08 | 2020-04-09 | Saudi Arabian Oil Company | Determining permeability variation |
CN110068502A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 西南石油大学 | 砾岩强度确定方法及装置 |
CN110501758A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-26 | 东北大学 | 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预方法 |
CN110473597A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-19 | 中国石油大学(北京) | 砾岩力学性质评价分析方法及系统 |
DE102020001238A1 (de) * | 2020-02-24 | 2021-08-26 | Mehmet Tuzcu | Ultrahochfester Hochbaubeton |
US20210301658A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-09-30 | Saudi Arabian Oil Company | System and method of typing heterogeneous reservoir rocks |
CN113065716A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-02 | 中国石油大学(北京) | 砾岩储层成缝能力评价方法、装置、设备及存储介质 |
Non-Patent Citations (9)
Title |
---|
ABDULMOHSIN IMQAM 等: "Development of a Mechanistic Numerical Simulator for Preformed Particle Gel Applications in Non-Crossflow Heterogeneous Reservoirs", 《SPE ANNUAL TECHNICAL CONFERENCE AND EXHIBITION》, pages 175058 * |
DO POTYONDY 等: "A bonded-particle model for rock", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND MINING SCIENCES》, vol. 41, no. 8, pages 1329 - 1364, XP004731944, DOI: 10.1016/j.ijrmms.2004.09.011 * |
LAURENT J. MICHOT 等: "Phase Diagrams of Wyoming Na-Montmorillonite Clay. Influence of Particle Anisotropy", 《LANGMUIR》, vol. 20, no. 25, pages 10829 - 10837 * |
RU FU 等: "An insight into the meso-scale topological structure nature of granular materials subjected to quasi-static shearing", 《COMPUTERS AND GEOTECHNICS》, vol. 137, pages 104257 - 63 * |
周伟 等: "东昆仑石头坑德铜镍硫化物矿床磁黄铁矿和镍黄铁矿特征及硫饱和机制研究", 《矿产勘查》, vol. 12, no. 10, pages 2076 - 2082 * |
曾晓华 等: "北部湾盆地涠西南凹陷W区流沙港组储层非均质性研究及应用", 《海洋地质前沿》, vol. 37, no. 3, pages 50 - 59 * |
王英伟: "基于随机模拟的火山岩储层描述", 《中国博士学位论文全文数据库基础科学辑》, no. 8, pages 011 - 57 * |
许石: "辽河盆地东部凹陷火成岩储层特征及非均质性研究", 《中国博士学位论文全文数据库基础科学辑》, no. 8, pages 011 - 67 * |
邵先杰: "《砂岩储层裂缝及非均质性研究》", vol. 1, 宁夏人民出版社, pages: 110 - 115 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114113083B (zh) | 2024-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111257536A (zh) | 一种岩石力学与储层工程参数评估方法 | |
Sabatakakis et al. | Index properties and strength variation controlled by microstructure for sedimentary rocks | |
Rajesh Kumar et al. | Prediction of uniaxial compressive strength, tensile strength and porosity of sedimentary rocks using sound level produced during rotary drilling | |
KR101461858B1 (ko) | 부품의 파괴 평가 장치, 부품의 파괴 평가 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 | |
CN106248494A (zh) | 一种用于页岩气井储层脆性综合评价的方法 | |
WO2014205268A1 (en) | Core sample testing protocol | |
CN109709301B (zh) | 一种裂缝孔隙型致密砂岩储层分布确定方法、装置及系统 | |
CN114202160A (zh) | 一种岩石可钻性的模糊综合评价方法 | |
CN113626986A (zh) | 一种沥青路面模量梯度确定方法、装置及电子设备 | |
US20170370193A1 (en) | System for determining formation stresses using drill cuttings | |
CN111999163A (zh) | 评价岩石脆性的方法及装置 | |
CN115713011A (zh) | 岩体质量快速评价方法、装置、设备及可读存储介质 | |
Minutolo et al. | The Use of Destructive and non Destructive Testing in Concrete Strength Assessment for a School Building | |
CN112746838A (zh) | 发育天然裂缝储层的水平井不同井段岩石可压性判定方法 | |
JP6598651B2 (ja) | 粗石コンクリートの強度評価方法及び粗石コンクリートの強度評価プログラム | |
CN114113083A (zh) | 砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 | |
Bol | The influence of pore pressure gradients in soil classification during piezocone penetration test | |
Sitton et al. | Estimating soil classification via quantitative and qualitative field testing for use in constructing compressed earth blocks | |
Llanca et al. | Characterization of the masonry lining of an underground structure by geoendoscopy | |
CN117350145A (zh) | 一种基于振动信号的岩石力学参数随钻预测方法 | |
Krawczuk et al. | Identification of delamination in composite beams by genetic algorithm | |
Li et al. | Characterization of Marcellus Shale fracture properties through size effect tests and Computations | |
Olek | Critical reappraisal of Casagrande and Taylor methods for coefficient of consolidation | |
Asiri | Standardized Process for Filed Estimation of Unconfined Compressive Strength Using Leeb Hardness | |
Cotecchia et al. | Investigation of the evolution of clay microstructure under different loading paths and impact on constitutive modelling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |