地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质制造方法及图纸

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。

Determination method, device, system and medium of elastic mechanics data of underground rock

【技术实现步骤摘要】
地下岩石的弹性力学数据确定方法、装置、系统和介质
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。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。利用扫描装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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：






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...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文熙，
申请(专利权)人：北京九恒质信能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11