[发明专利]基于水-岩耦合作用的水溶液钙、镁离子浓度预测方法

权利要求书

1.基于水-岩耦合作用的水溶液钙、镁离子浓度预测方法，其特征在于，包括步骤：

一、选取实验对象，加工岩石，编号并分别测量尺寸及质量；

二、测定岩样声速，选取实验对象；

三、基于试验用溶质配制一定摩尔浓度的水溶液，测量溶液的初始钙、镁离子浓度及岩样的初始质量，将水溶液分成若干组并配置不同的酸碱度；

四、将岩样置于水溶液中浸泡,浸泡期间按时取样测量水溶液中每天的钙、镁离子浓度；定时取出岩样测量即时质量并计算其即时质量变化率；

五、建立水溶液中钙离子浓度关于岩石质量变化率、浸泡天数的二次响应曲面回归模型；建立镁离子浓度关于浸泡岩石质量变化率、浸泡天数、溶液中钙离子浓度的多元二次响应曲面回归模型；计算出相关性系数R-sq及预测值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，岩石加工成直径为50mm、高度为100mm的标准形状。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二包括：测定岩样声速，利用超声波测速仪测定岩样中的声速，选取声速离散性较小的试样作为实验对象。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中：通过响应面法建立水溶液中钙离子浓度关于岩石质量变化率、浸泡天数的二次响应曲面回归模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，钙离子浓度拟合公式如下：

c_1(n)＝a₁+a₂t+a₃η+a₄t²+a₅η²+a₆t×η

其中c₁---钙离子浓度预测值；η---质量变化率；t---浸泡天数,n为砂岩编号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中：通过响应面法建立镁离子浓度关于浸泡岩石质量变化率、浸泡天数、溶液中钙离子浓度的多元二次响应曲面回归模型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，镁离子浓度拟合公式如下：

c_2(n)＝b₁+b₂t+b₃η+b₄c₁+b₅t²+b₆η²+b₇c₁²+b₈t×η+b₉t×c₁+b₁₀η×c₁

其中，c_2(n)---镁离子浓度的预测值；c₁---钙离子浓度；η---质量变化率；t---浸泡天数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤六、基于步骤五得到各个模型的相关性系数R-sq的值，并根据R-sq值对预测结果的可靠性进行判断。