岩样的摩擦角测量方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程技术领域，具体而言，涉及一种岩样的摩擦角测量方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，在油气开发的过程中，岩石断面的粗糙度是评价油气储层的重要指标。其 中，特别是岩石断面的粗糙度中岩石摩擦角参数。摩擦角是岩石处于滑动的临界状态时，静 摩擦力与水平面的夹角。测量岩石的摩擦角可以评价岩石断面的摩擦系数，该参数对于岩 石体积压裂后裂缝自我闭合能力具有重要作用。因为在体积压裂后，岩石断面的摩擦角大， 则岩石最大静摩擦力大，该种岩石的微裂缝不容易引起滑移，能够自支撑，形成油气产出通 道，对油气生产有重要的意义。
[0003] 相关技术中，测量岩样摩擦角的方法主要有斜面法和直接摩擦法。斜面法基本原 理是将待测岩样放置在标准斜面上，不断增加斜面与平面的夹角，待岩样开始滑动时记录 此时的夹角即为岩样摩擦角。在根据斜面法进行测量过程中，目前的仪器设备调整角度往 往过于粗糙，导致岩样摩擦角测量不准确。直接摩擦法则是将岩样放置在标准水平面上，记 录岩样的质量，使用水平恒力拉动岩样，当岩样开始移动时记录此时的水平拉力，水平拉力 与岩样质量的比值的反正切角即为岩样的摩擦角。在根据直接摩擦法进行测量过程中，通 常，岩样开始滑动时水平拉力具体较大的误差，从而导致岩样摩擦角测量不准确。
[0004] 针对相关技术中对于岩样摩擦角测量不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方 案。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于提供一种岩样的摩擦角测量方法及装置，以解决相关技术 中对于岩样摩擦角测量不准确的问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种岩样的摩擦角测量方法。 该方法包括：获取第一摩擦角，其中，第一摩擦角为斜面板在第一上升过程中，位于斜面板 上的岩样开始下滑时斜面板与水平面的角度；根据第一摩擦角确定第二摩擦角，其中，第二 摩擦角小于第一摩擦角并且第二摩擦角和第一摩擦角的差值小于预设值；控制斜面板与水 平面的角度为第二摩擦角；以及获取第三摩擦角，其中，在控制斜面板与水平面的角度为第 二摩擦角后，斜面板继续上升，斜面板在第二上升过程中，位于斜面板上的岩样开始下滑时 斜面板与水平面的角度为第三摩擦角。
[0007] 进一步地，获取第三摩擦角包括：控制斜面板执行第二上升操作，其中，通过旋转 下支杆控制斜面板进行第二上升操作，下支杆位于斜面板的下方；在斜面板第二上升过程 中，检测岩样是否开始下滑；当检测出岩样开始下滑时，记录角度盘上的第一数值，其中，角 度盘用于测量斜面板与水平面的角度；以及将第一数值作为第三摩擦角。
[0008] 进一步地，获取第一摩擦角包括：控制斜面板执行第一上升操作，其中，通过旋转 下支杆和螺纹套控制斜面板进行第一上升操作，下支杆外部的螺纹与螺纹套的内径螺纹相 匹配，下支杆位于斜面板的下方；在斜面板第一上升过程中，检测岩样是否开始下滑；当检 测出岩样开始下滑时，记录角度盘上的第二数值，其中，角度盘用于测量斜面板与水平面的 角度；以及将第二数值作为第一摩擦角。
[0009] 进一步地，获取第一摩擦角包括执行第一摩擦角的多次获取，获取第三摩擦角包 括：在执行第一摩擦角的多次获取之后，分别根据多次获取的第一摩擦角计算第三摩擦角， 得到多个第三摩擦角；以及计算多个第三摩擦角的平均值。
[0010] 进一步地，在获取第一摩擦角之前，该方法还包括：将斜面板水平放置在水平面 上；调整下支杆至待工作状态；调整螺纹套至待工作状态；以及调整螺纹孔至待工作状态， 其中，螺纹孔与螺纹套外部的螺纹相配合。
[0011] 为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种岩样的摩擦角测量装置。 该装置包括：第一获取单元，用于获取第一摩擦角，其中，第一摩擦角为斜面板在第一上升 过程中，位于斜面板上的岩样开始下滑时斜面板与水平面的角度；确定单元，用于根据第一 摩擦角确定第二摩擦角，其中，第二摩擦角小于第一摩擦角并且第二摩擦角和第一摩擦角 的差值小于预设值；控制单元，用于控制斜面板与水平面的角度为第二摩擦角；以及第二 获取单元，用于获取第三摩擦角，其中，在控制斜面板与水平面的角度为第二摩擦角后，斜 面板继续上升，斜面板在第二上升过程中，位于斜面板上的岩样开始下滑时斜面板与水平 面的角度为第三摩擦角。
[0012] 进一步地，第二获取单元包括：第一控制模块，用于控制斜面板执行第二上升操 作，其中，通过旋转下支杆控制斜面板进行第二上升操作，下支杆位于斜面板的下方；第一 检测模块，用于在斜面板第二上升过程中，检测岩样是否开始下滑；第一记录模块，用于当 检测出岩样开始下滑时，记录角度盘上的第一数值，其中，角度盘用于测量斜面板与水平面 的角度；以及第一确定模块，用于将第一数值作为第三摩擦角。
[0013] 进一步地，第一获取单元包括：第二控制模块，用于控制斜面板执行第一上升操 作，其中，通过旋转下支杆和螺纹套控制斜面板进行第一上升操作，下支杆外部的螺纹与螺 纹套的内径螺纹相匹配，下支杆位于斜面板的下方；第二检测模块，用于在斜面板第一上升 过程中，检测岩样是否开始下滑；第二记录模块，用于当检测出岩样开始下滑时，记录角度 盘上的第二数值，其中，角度盘用于测量斜面板与水平面的角度；以及第二确定模块，用于 将第二数值作为第一摩擦角。
[0014] 进一步地，获取第一摩擦角包括执行第一摩擦角的多次获取，第二获取单元包括： 第一计算模块，用于在执行第一摩擦角的多次获取之后，分别根据多次获取的第一摩擦角 计算第三摩擦角，得到多个第三摩擦角；以及第二计算模块，用于计算多个第三摩擦角的平 均值。
[0015] 进一步地，该装置还包括：设置单元，用于将斜面板水平放置在水平面上；第一调 整单元，用于调整下支杆至待工作状态；第二调整单元，用于调整螺纹套至待工作状态；以 及第三调整单元，用于调整螺纹孔至待工作状态，其中，螺纹孔与螺纹套外部的螺纹相配 合。
[0016] 通过本发明，采用以下步骤：获取第一摩擦角，其中，第一摩擦角为斜面板在第一 上升过程中，位于斜面板上的岩样开始下滑时斜面板与水平面的角度；根据第一摩擦角确 定第二摩擦角，其中，第二摩擦角小于第一摩擦角并且第二摩擦角和第一摩擦角的差值小 于预设值；控制斜面板与水平面的角度为第二摩擦角；以及获取第三摩擦角，其中，在控制 斜面板与水平面的角度为第二摩擦角后，斜面板继续上升，斜面板在第二上升过程中，位于 斜面板上的岩样开始下滑时斜面板与水平面的角度为第三摩擦角，解决了相关技术中对于 岩样摩擦角测量不准确的问题，进而达到了提升岩样摩擦角的测量精度的效果。
【附图说明】
[0017] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1是根据本发明实施例的岩样的摩擦角测量方法的流程图；
[0019] 图2是根据本发明实施例的岩样的摩擦角测量方法中的岩样摩擦角测量仪的示 意图；以及
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