[发明专利]一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法

权利要求书

1.一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1，开展精细区域地质调查与地球物理勘探，查明目标层年代、埋藏深度和温度特征，并计算提取到地表目标层岩芯的升降温速率比；

步骤2，采集多个未经历深-超深埋藏作用的目标层新鲜试样，采集数量由目标温度级别确定，记为A系列试样；采集经历过深层-超深层埋藏作用的同一目标层内不同深度的钻井岩芯样品，记为B系列试样；然后将所有样品加工成岩石力学实验试样，并测试每个试样的矿物成分及含量；

步骤3，根据步骤2的实验测试结果，从A系列试样中优选矿物成分及含量与B系列试样最接近的试样，记为C系列试样，标号为C1，C2，···，Cn；

步骤4，对步骤3获取的C系列中第1，2，···，m个偶数试样以速率v1分别升温到目标温度T1，T2，···，Tm后恒温2h，然后在相应的目标温度下分别开展岩石力学实验，获取不同目标温度条件下岩石力学参数S集，记为L1(x1，x2，···，xk)，L2(x1，x2，···，xk)，···，Lm(x1，x2，···，xk)，其中，x1，x2，···，xk为不同的岩石力学参数；

步骤5，对步骤3获取的C系列中第1，2，···，m个奇数试样以步骤4中同样非常慢的速率v1分别升温到目标温度T1，T2，···，Tm后恒温2h，然后C系列所有奇数试样再以非常快的速率v2降温到室温T0，最后在温度T0下开展岩石力学实验，获取不同目标温度条件下岩石力学参数S’集，记为L’1(x1，x2，···，xk)，L’2(x1，x2，···，xk)，···，L’m(x1，x2，···，xk)，其中，x1，x2，···，xk为不同的岩石力学参数；

步骤6，基于步骤4和步骤5的结果，构建岩石力学参数S集与S’集、升降温速率比u＝v1/v2、目标温度T之间的量化关系：Si＝f(S’i，u，Ti)(i＝1，2，···，m)；从而获得Si与S’i、u和Ti之间的函数关系；

步骤7，对步骤2获取的B系列试样开展室温T0条件下的岩石力学实验，获取的岩石力学即为深层-超深层条件下目标层钻井岩芯的S’集；

步骤8，结合步骤1获取目标的深层-超深层温度、升降温速率比以及步骤7中获取的深层-超深层条件下目标层钻井岩芯岩石力学参数集S’集代入步骤6中获取的函数关系式：Si＝f(S’i，u，Ti)(i＝1，2，···，m)，从而获得深层-超深层条件下目标层岩石力学参数的预测值。

2.按照权利要求1所述的一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其特征在于：上述步骤1中优选的是，基于三维地震精细解释，确定目标层年代和埋藏深度情况；目标层温度特征由地层测试获取；升温速率为目标层温度与其年代之比；降温速率为目标层温度与提升至地表时间之比；升降温速率比为升温速率与降温速率的比值。

3.按照权利要求1所述的一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其特征在于：上述步骤2中优选的是，A系列样品数量不少于20件，每件的尺寸应大于10cm×10cm×10cm；B样品为柱塞状样品，直径2.5cm，长度大于8cm；岩石力学实验试样为柱塞状，直径为2.5cm，高为5cm；试样矿物成分及含量利用X-射线衍射实验获取；深层为埋深4500～6000m，超深层为埋深大于6000m。

4.按照权利要求1所述的一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其特征在于：所述速率v1为0.01℃/min，速率v2为1℃/min。

5.按照权利要求1所述的一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其特征在于：上述步骤4和5中优选的是，目标温度T1，T2，···，Tm为40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃和220℃，室温T0为20℃。