[发明专利]一种非均质致密岩石损伤程度的非破坏性实验评价方法

权利要求书

1.一种非均质致密岩石损伤程度的非破坏性实验评价方法，依次包括以下步骤：

(1)测试岩样的初始声波波速，将其转换成初始动态杨氏模量和初始动态泊松比；

(2)利用核磁共振技术，测试岩样的孔隙度、孔径分布和分层含水率；

(3)对岩样进行高温高压工作液损伤处理；

(4)测试损伤岩样的声波波速，将其转换为损伤岩样的动态杨氏模量和动态泊松比；

(5)测试损伤岩样的孔隙度、孔径分布和分层含水率，根据岩样在工作液处理前后的孔隙度测试结果对比分析岩样物性变化，根据孔径分布测试结果对比分析岩样的孔隙结构变化，根据分层含水率测试结果对比分析工作液侵入岩样的深度；

(6)根据下式计算岩样的损伤变量S：

式中V_p——损伤岩样的纵波波速，m/s；

V_s——损伤岩样的横波波速，m/s；

V_p0——岩样的初始纵波波速，m/s；

V_s0——岩样的初始横波波速，m/s；

(7)以步骤(6)得到的损伤变量为横坐标，根据步骤(1)和(4)得到的岩样初始动态杨氏模量E_d0、初始动态泊松比v_d0和动态杨氏模量E_d、动态泊松比v_d，分别以动态杨氏模量变化率、动态泊松比变化率为纵坐标，作损伤变量与动态杨氏模量变化率、动态泊松比变化率的散点图，拟合岩样的损伤变量与动态杨氏模量、动态泊松比的关系式，得到不同损伤变量下的岩石力学参数，从而对工作液的力学损伤作用进行定量评价和预测，该关系式如下：

(E_d-E_d0)/E_d0＝-0.924S

(v_d-v_d0)/v_d0＝23.823S

式中(E_d-E_d0)/E_d0——动态杨氏模量变化率；

(v_d-v_d0)/v_d0——动态泊松比变化率。

2.如权利要求1所述的一种非均质致密岩石损伤程度的非破坏性实验评价方法，其特征在于，所述步骤(1)中测试岩样的初始声波波速，将其转换成初始动态杨氏模量和初始动态泊松比，过程如下：

A.制备圆柱形岩样，将岩样烘干；

B.测试在围压下岩样的初始纵波波速V_p0和初始横波波速V_s0，根据下式将其转换成初始动态杨氏模量E_d0和初始动态泊松比v_d0：

式中ρ——岩石密度，g/cm³。

3.如权利要求1所述的一种非均质致密岩石损伤程度的非破坏性实验评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中利用核磁共振技术，测试岩样的孔隙度、孔径分布和分层含水率，是指将岩样放入岩心饱和装置中，抽真空后充分饱和标准盐水，利用高温高压核磁共振设备，测定岩样的原始孔隙度、孔径分布和含水率分布。

4.如权利要求1所述的一种非均质致密岩石损伤程度的非破坏性实验评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中对岩样进行高温高压工作液损伤处理，是指将岩样烘干，放入装有足量工作液的高温高压动态反应釜中，向釜内通入氮气至设计压力，将釜体升温至设计温度，待岩样在釜内高温高压条件下反应至设计时间后，泄压，取出岩样，得到不同损伤程度的岩样。

5.如权利要求1所述的一种非均质致密岩石损伤程度的非破坏性实验评价方法，其特征在于，所述步骤(4)中测试损伤岩样的声波波速，将其转换为损伤岩样的动态杨氏模量和动态泊松比，是指将损伤岩样烘干，测试岩样在围压下的纵波波速V_p和横波波速V_s，采用与步骤(1)相同的方法将其转换为动态杨氏模量E_d和动态泊松比v_d。