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一种页岩颗粒形貌和位移演化过程的实验模拟方法 

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申请/专利权人:成都理工大学

摘要:本发明属于页岩颗粒演化技术领域,公开了一种页岩颗粒形貌和位移演化过程的实验模拟方法,采用地层中真实的岩心进行模拟实验,借助侧向等压三轴力学实验模拟页岩成岩演化过程中的构造运动,在同一块全尺度岩心相同方向上取两块标准的柱样,一块作为对照组,另一块开展三轴力学实验,作为实验组;根据印支时期地层受到的最大主应力值设定围压值,对实验组岩心进行三轴力学实验;实验后,取7块岩样进行扫描电镜实验,对岩心进行多尺度多视域FE‑SEM图像拼接实验,并对拼接照片中颗粒的形貌特征及排列情况进行计算,探究构造应力对页岩颗粒形变及位移的影响。本发明实验结果证明构造应力破坏颗粒固有的定向结构,使其更加无序化。

主权项:1.一种页岩颗粒形貌和位移演化过程的实验模拟方法,其特征在于,所述页岩颗粒形貌和位移演化过程的实验模拟方法包括:步骤一,采用地层中真实的岩心进行模拟实验,借助侧向等压三轴力学实验模拟页岩成岩演化过程中的构造运动,在同一块全尺度岩心相同方向上取两块标准的柱样,一块作为对照组,另一块开展三轴力学实验,作为实验组;步骤二,根据印支时期地层受到的最大主应力值设定围压值,对实验组岩心进行三轴力学实验;步骤三,实验后,取7块岩样进行扫描电镜实验#S1-#S7,#S1在对照组岩心中取样,垂直于原始岩心的层理面;#S2-#S6在分别在三轴力学实验后岩石的断裂面处取样,取样方面平行于断裂面;#S7在三轴力学实验后的非断裂面处取样,取样方向仍垂直于原始岩心的层理面;步骤四,分别对#S1-#S7岩心进行多尺度多视域FE-SEM图像拼接实验,并应用ImageJ软件识别拼接照片中页岩微结构特征,颗粒和孔隙的大小、形状、取向及分布;步骤五,应用结构定向熵模型对颗粒的排列情况进行计算,探究构造应力对页岩颗粒形变及位移的影响;所述步骤五中,颗粒排列程度的计算模型为:基于孔隙排列结构的影响,细粒岩结构定向熵视为粒度熵、颗粒排列熵及孔隙排列熵的函数,由以下公式表示: 式中,Edi为颗粒排列熵,表示颗粒定向分形维数值;Epd为颗粒粒度熵,表示粒度分形维数值;Ebi为孔隙排列熵,表示孔隙定向分形维数值;其中,E值越大,证明排列混乱程度越高,排列越杂乱无章,无明显规律,体系越不稳定;E值越小,则表明混乱程度越低,排列更加定向化,体系越稳定。

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权利要求:

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