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申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

摘要：本发明涉及油气田勘探开发领域，尤其是一种构造样式模拟约束的变加载速率地质力学实验方法。通过确定颗粒流数值模拟初始模型参数，建立颗粒流数值模拟初始模型，通过离散元数值模拟，确定构造带的构造样式，通过不同挤压速率下颗粒的变形响应，确定挤压速率与构造样式的关系，基于离散元模拟变形特征与地震剖面构造样式的相似度，确定压缩率，通过对不同构造带的岩样进行原位地质力学实验并结合数值模拟结果的挤压速率和压缩率，确定不同构造带岩石原位力学性质。本发明专利提出了一种构造样式模拟约束的变加载速率地质力学实验方法，该方法有助于理解不同构造样式的形成机制、分析构造演化过程以及油气勘探和开发。

主权项：1.一种构造样式模拟约束的变加载速率地质力学实验方法，其特征在于，实现的步骤包括：第一步颗粒流数值模拟初始模型参数的确定；通过离散元软件建立一个由圆柱形墙面以及上下面底板形成的岩心外框模型，在模型内部充填大量的离散颗粒，利用离散元三轴力学模拟实验的方法，获取不同颗粒的三轴力学微观参数，通过与不同构造带岩石的室内实验测试结果进行对比，二者吻合程度一致时，确定颗粒流数值模拟初始模型参数；第二步基于离散元颗粒流数值模拟参数的输入，建立颗粒流数值模拟初始模型；基于不同构造带的地质特征，利用颗粒流离散元数值模拟技术，建立以两侧墙体和底板为边界的模型确定颗粒的填充范围，选取不同颗粒集合体并设置厚度分层布置在模型中模拟不同的地层，从而建立颗粒流数值模拟初始模型，颗粒整体分布方式符合高斯分布，输入颗粒流数值模拟初始模型参数，包括黏结强度、摩擦因数；基于颗粒流内置fish语言编写伺服程序并加载，使颗粒受重力作用沉降压实达到平衡状态，从而建立颗粒流数值模拟初始模型；第三步数值模拟确定构造带的构造样式；固定初始模型一端的墙体以及底板，在另一端墙体设置挤压速率进行数值模拟，通过不同挤压作用下颗粒位置的移动，分析颗粒的运动规律，模拟构造演化过程中地层的剥蚀去顶过程，从而确定构造带受挤压状态时形成的构造样式；第四步确定挤压速率与构造样式的关系；通过观察不同挤压速率下各层颗粒的挤压变形现象，反映地层受挤压过程中的微观变形特性，根据不同位置处的变形响应与挤压应力端展现出的构造样式，确定挤压速率与构造样式的关系；第五步基于离散元模拟变形特征与地震剖面构造样式的相似度，确定压缩率；依据离散元模拟变形特征与地震剖面构造样式的相似度，当相似度一致时，挤压作用停止，颗粒达到平衡状态，从而完成对挤压变形的模拟，通过离散颗粒的压缩量，确定构造样式形成的压缩率；第六步开展地质力学实验，确定不同构造带岩石原位力学性质；钻取不同构造带的岩心样品开展地质力学实验，依据不同构造样式对应的挤压速率、压缩率以及不同构造带剖面的古应力场，确定地质力学实验的围压条件与加载条件，获取变加载速率下不同构造带岩样对应的力学参数和破裂样式，建立不同加载速率与岩石力学参数、应力-应变之间的关系曲线，确定不同构造带岩石原位力学性质。

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权利要求：

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