申请/专利权人：中国地质大学(北京);中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院

申请日：2020-06-03

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN111680440B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06T17/05;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2020.10.20#实质审查的生效;2020.09.18#公开

摘要：本发明涉及岩石物理学技术领域，特别涉及一种基于数字岩心的岩石声学特征分析方法。不同温度下数字岩心声学特性分析方法，包括以下步骤：A.构建多组分三维数字岩心；B.计算不同温度下所述数字岩心中各组分的体积模量与剪切模量；C.以步骤B所得结果为输入参数，计算所述数字岩心的应力应变，通过应力应变得到弹性模量及声波速度。本发明实现了高分辨率数字岩心的构建，构建出了弹性模量与温度的关系，开发了不同温度的数字岩心声学参数模拟方法。本发明通过模拟不同温度下岩心的弹性模量、声波速度，分析温度对岩石声学特性和电学特性的变化规律。

主权项：1.不同温度下数字岩心声学特性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：A.构建多组分三维数字岩心；B.计算不同温度下所述数字岩心中各组分的体积模量与剪切模量；C.以步骤B所得结果为输入参数，计算所述数字岩心的应力应变，通过应力应变得到弹性模量及声波速度；其中，所述步骤B从Anderson-Gruneisen参数和热弹性参数的定义出发，探求体积模量、剪切模量与温度的关系；Anderson-Gruneisen参数δT定义为： 其中：P为压力，表示此方程为在定压为P的状态变化；α为矿物的体积热膨胀系数；T为温度；BT为T温度下矿物的体积模量；其中，体积模量与温度的关系通过以下方法获得：利用Maxwell关系式，并假设Anderson-Gruneisen参数与体积间成线性关系，推导体积模量与温度的关系为： 其中：BT0为初始体积模量；为δT的初始值；α0为初始膨胀系数；T0为初始温度；其中，剪切模量与温度的关系通过以下方法获得：剪切模量的热弹性参数g定义为： 其中：G为剪切模量；假设等温Anderson-Gruneisenn参数是独立的，则热膨胀系数α作为温度的函数表示为： 推导剪切模量与温度的关系为： 其中：G0为初始剪切模量；g0为初始热弹性参数；其中，所述步骤C中，采用有限元方法将所述数字岩心的像素能量相加计算所述数字岩心的总能量，根据能量最小值原理，需满足能量对节点，即每个像素的八个顶点的位移umd的偏导数均为0，弹性势能表示为： 其中：ε为应变张量，Cpqrs为弹性刚度矩阵；当弹性势能En小于预先设置值，则认为能量达到了极值，计算所有像素的节点的位移，由节点位移求出每个像素的应变应力，进一步求出所述数字岩心的应力应变，最终确定所述数字岩心的弹性模量，得到声波速度。

全文数据：

权利要求：

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