[发明专利]岩石结构面各向异性分布特征的理论模型解析方法

说明书

一种岩石结构面各向异性分布特征的理论模型解析方法，包括以下步骤：1)基于不同方向起伏贡献率的三维结构面表面形态构建方法，分析不同起伏程度结构面的各向异性分布特征；2)截取(0，π/2)的各向异性曲线段，并结合圆曲线方程解析其各向异性变化；3)通过重复步骤2)获得其他曲线段的解析函数，并整合获得整个结构面各向异性解析函数；4)根据各向异性解析函数获得结构面的各向异性理论分布行为。本发明以较为准确地解析结构面各向异性分布特征，提供其理论分布行为，有助于确定结构面各向异性变化的一般规律。

技术领域

本发明涉及一种岩石结构面各向异性分布特征的理论模型解析方法，适用于根据结构面实际分布特征来解析其理论分布行为。

背景技术

关于岩石结构面表面形态特征的研究中，其各向异性的性质一直是学者们关注的问题。过去几十年间，不同学者利用部分描述结构面形貌特征的参数(Z₂、R_p、θ_s、BAP、SR_v)，分别从二维和三维角度有效描述了结构面各向异性的特征。但到目前为止，对结构面表面各向异性的研究仍停留在性质的描述阶段，最主要的原因就是这些参数只是对观测数据顺序的统计，无法解释其各向异性变化特征，使得与揭示真正意义上的各向异性分布规律尚存在一定差距。

发明内容

为了克服无法解释结构面各向异性变化特征的不足，本发明提供一种岩石结构面各向异性分布特征的理论模型解析方法，该模型根据不同起伏程度结构面的各向异性分布特征，推导出各向异性解析函数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种岩石结构面各向异性分布特征的理论模型解析方法，包括以下步骤：

1)基于不同方向起伏贡献率的三维结构面表面形态构建方法，分析不同起伏程度结构面的各向异性分布特征，得到：随着起伏贡献率的变化，结构面涉及各向异性到各向同性的变化过程中，其分布形状近似两圆平移；

2)截取(0，π/2)的各向异性曲线段，并结合圆曲线方程解析其各向异性变化，设Δx为圆心到坐标原点的距离，P₀和P₉₀分别是正交方向的形貌参数值，则该曲线段范围内任意方向对应的形貌参数值P(ρ,θ)根据极坐标通过以下关系计算：

则形貌参数P进一步表示为：

3)通过重复步骤2)获得其他曲线段的解析函数，并整合获得整个结构面各向异性解析函数：

4)根据各向异性解析函数获得结构面的各向异性理论分布行为。

本发明的有益效果主要表现在：可以较为准确地解析结构面各向异性分布特征，提供其理论分布行为，有助于确定结构面各向异性变化的一般规律。

附图说明

图1是解析结构面各向异性的示意图。

图2是各向异性解析模型的示意图。

图3是基于Z₂的不同起伏程度结构面各向异性实际分布与理论分布的示意图。

图4是形貌参数在各个方向上实际值与理论推导值误差分析的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图4，一种岩石结构面各向异性分布特征的理论模型解析方法，包括以下步骤: