[发明专利]一种基于数字岩心的页岩力学参数快速计算方法

摘要

本发明涉及一种基于数字岩心的页岩力学参数快速计算方法，包括：(1)构建页岩矿物组分三维数字岩心；A、扫描页岩结构，得到页岩矿物结构图，计算脆性矿物百分含量；B、构建页岩矿物组分三维数字岩心；(2)基于页岩矿物组分三维数字岩心有限元并行计算；C、对三维数字岩心依次进行区域分解、离散化，得到若干三维像素；D、施加一个宏观应变，使得该三维数字岩心弹性势能最小，求取由该宏观应变引起的平均应力，求得整体页岩的岩石力学参数。本发明考虑页岩矿物组分对页岩力学参数的影响，计算结果更加准确。对数字岩心进行区域分解，基于并行计算对三维数字岩心进行有限元模拟，不丢失数字岩心信息，准确计算岩石力学参数，节省计算时间。

主权项

一种基于数字岩心的页岩力学参数快速计算方法，其特征在于，包括：(1)构建页岩矿物组分三维数字岩心A、扫描页岩结构，分析得到页岩矿物结构图，并计算脆性矿物的体积百分含量；B、基于页岩矿物结构图，采用数字岩心构建方法构建页岩矿物组分三维数字岩心；(2)基于页岩矿物组分三维数字岩心的有限元并行计算C、对页岩矿物组分三维数字岩心依次进行区域分解、离散化，得到若干个三维像素，每个三维像素被视为8节点的三线性有限元；D、对步骤C处理后的页岩矿物组分三维数字岩心施加一个宏观应变，使得该三维数字岩心弹性势能最小，基于并行计算利用快速共轭梯度法求取由该宏观应变引起的平均应力，求得整体页岩的岩石力学参数，岩石力学参数包括页岩体积模量、页岩剪切模量、页岩杨氏模量和页岩泊松比。