[发明专利]一种基于多传感器的地层岩石力学参数的测量系统及方法

说明书

本发明属于地层岩石检测技术领域，公开了一种基于多传感器的地层岩石力学参数的测量系统及方法；确定需测量地区具代表的岩石层，在岩石层上安装多个基于灰色模型和BF神经网络的传感器；在每个传感器附近安装好金属探针，进行力学数据测量；通过驱动金属探针对岩石层表面施加压力，通过传感器检测岩石层表面的形变，利用传感器传输数据至计算机控；通过计算机进行图像处理，得出岩石层表面力学参数的线性图形。本发明通过金属探针的施压，通过多个传感器的传输数据进行分析，岩石层的变形情况，得出该岩石层的力学参数，测量方式简便，且测量数据准确，精度高。

技术领域

本发明属于地层岩石检测技术领域，尤其涉及一种基于多传感器的地层岩石力学参数的测量系统及方法。

背景技术

随着国内油气田开发的不断发展，以及海外业务的不断扩大，对国内外特种油藏开发技术要求越来越高，全面了解和掌握在不同温度条件下地层岩石的力学参数，对确定油气田开发方案、指导现场施工提供重要依据。尤其对于油砂热采工艺，了解不同温度下岩石的力学响应是极为重要的。现今，受全球化大趋势的影响，我国需要对海外及特种油藏开发日益重视。在海外油气开采及特种油藏开发过程中，由于工艺需要，特别是油砂热采过程中，所面对的温度环境越来越复杂，底层受温度影响较大，岩石在不同温度下的力学响应难以准确预测，而实验室获取的常温条件下利用标准尺寸岩心直接测量出来的岩石力学参数不能满足实际情况的要求，因此，需要针对不同温度条件下进行试验。但是在岩心样品难以大量获取，仅有少量岩心可供实验的条件下，获取多个温度点上岩心的多组力学参数往往是难以实现的，而单组数据往往很难全面反映出温度作用下地层的真实力学响应。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有的岩石层的力学参数的测量，多使用单一方面检测测量，数据单一，结果不准确。

现有技术中，无法实现测定数据的准确性和稳定性，不能有效去除噪音，无法对数据起到校正作用，使得传感器的测定精准度降低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于多传感器的地层岩石力学参数的测量系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于多传感器的地层岩石力学参数的测量方法，所述基于多传感器的地层岩石力学参数的测量方法包括：

第一步，确定需测量地区具代表的岩石层，在岩石层上安装多个基于灰色模型和BF神经网络的传感器；

第二步，在每个传感器附近安装好金属探针，进行力学数据测量；

第三步，通过驱动金属探针对岩石层表面施加压力，通过传感器检测岩石层表面的形变，利用传感器传输数据至计算机控；

第四步，通过计算机进行图像处理，得出岩石层表面力学参数的线性图形。

进一步，所述第一步中基于灰色模型和BF神经网络的传感器，通过灰色模型和BF神经网络协同作用，对数据起到校正，具体采用以下步骤：

灰色模型对压力传感器输出进行处理，采用白化形式的GM(1，1)方程为：

其中，a为模型参数，运用最小二乘法计算得到：

其中，

y_N＝[x⁰(2)，x⁰(3)，…，x⁰(n)]^T。

进一步，所述基于灰色模型和BF神经网络的补偿实现步骤为：

(1)进行数据预处理时，将数据进行标准化处理：