[发明专利]基于矿物含量和分布的岩石脆性分析方法、系统及设备

权利要求书

1.一种基于矿物含量和分布的岩石脆性分析方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S10，进行待分析岩石图像的数字化处理，并进行数字化处理后的二维数组的自相关分析，获得自相关相关系数变化曲线；

步骤S20，将所述自相关相关系数变化曲线的纵坐标值下降为1/e时的横坐标值作为待分析岩石的自相关长度；

步骤S30，根据所述待分析岩石的自相关长度，待分析岩石中矿物以及弹性模量的分布特征，构建描述矿物分布的自相关函数：

其中，为待分析岩石的自相关长度；为数据点与岩芯切片中心的相对距离，分别为数据点的横坐标值和纵坐标值；

步骤S40，根据所述自相关函数进行所述待分析岩石的岩石样品重构，获得待分析岩石的密度及弹性模量分布：

其中，为数据点的密度，为待分析岩石的背景密度；为数据点的体积模量，为体积模量背景值；为数据点的剪切模量，为剪切模量背景值；分别为数据点的横坐标值和纵坐标值；为岩石非均质性产生的密度扰动，为岩石非均质性产生的体积模量扰动，为岩石非均质性产生的剪切模量扰动；代表求平均值操作；

步骤S50，根据所述待分析岩石的密度及弹性模量分布进行重构的岩石样品的网格剖分，获得待分析岩石的不同尺度剖分的脆性指数分布。

2.根据权利要求1所述的基于矿物含量和分布的岩石脆性分析方法，其特征在于，所述剪切模量背景值和所述体积模量背景值通过新型孔隙声弹性公式计算获得，其计算方法为：

其中，和分别为通过岩石物理实验测量得到的待分析岩石的纵波速度和横波速度。

3.根据权利要求1所述的基于矿物含量和分布的岩石脆性分析方法，其特征在于，通过扰动的方差和协方差确定扰动量，所述扰动量包括岩石非均质性产生的密度扰动，岩石非均质性产生的体积模量扰动，以及岩石非均质性产生的剪切模量扰动，所述扰动量的方差和协方差的关系为：

其中，为扰动的协方差，为扰动的方差，为描述矿物分布的自相关函数。

4.根据权利要求1所述的基于矿物含量和分布的岩石脆性分析方法，其特征在于，步骤S50中每一个剖分网格，其脆性指数计算方法为：

其中，、、和分别代表每一个剖分网格的四个节点中的最大杨氏模量、最小杨氏模量、平均杨氏模量和该网格杨氏模量值的相对差异，、、和分别代表每一个剖分网格的四个节点中的最大泊松比、最小泊松比、平均泊松比和该网格泊松比的相对差异，代表该节点的脆性指数。

5.根据权利要求4所述的基于矿物含量和分布的岩石脆性分析方法，其特征在于，步骤S50中每一个剖分网格，其平均杨氏模量和平均泊松比的计算方法为：

其中，、、和分别为剖分网格的四个节点、、和的杨氏模量，、、和分别为剖分网格的四个节点、、和的泊松比。