1.一种基于节理面粗糙度的井壁稳定模拟方法,其特征在于,包括:对节理面进行三维轮廓扫描获取节理面参数,根据节理面参数计算节理面的粗糙度;所述节理面根据预设的起伏角切割岩样得到;根据剪切试验获取的岩样的法向应力和切向应力计算岩样的岩石力学参数;根据岩石力学三轴实验获取的岩样的轴向应力、轴向应变和径向应变计算岩样的岩石物性参数;根据节理面的粗糙度、岩石力学参数、岩石物性参数和流体实验获取的流体参数,建立井壁稳定模型;获取多个井壁粗糙度,所述多个井壁粗糙度通过改变起伏角和/或节理面个数多次切割岩样得到;将所述多个井壁粗糙度分别输入井壁稳定模型,获得多个井壁岩石位移量;根据所述多个井壁岩石位移量判断井壁稳定模型是否稳定。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述节理面参数包括岩样的最大峰高和最大谷深。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,按照如下公式根据节理面参数计算节理面粗糙度:其中,R为节理面粗糙度,L为岩样长度,y为岩样的高度,取值范围在最大峰高和最大谷深之间,dx为单位长度。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述岩石力学参数包括岩样节理面的粘聚力和内摩擦角。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,按照如下公式根据岩样的法向应力和切向应力计算岩样节理面的粘聚力:其中,C为岩样节理面的粘聚力,σ i 为岩样的法向应力,τ i 为岩样的切向应力,i为为非负整数,从1开始取值,取值到n。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,按照如下公式根据岩样的法向应力和切向应力计算岩样节理面的内摩擦角:其中,φ为岩样节理面的内摩擦角,σ i 为岩样的法向应力,τ i 为岩样的切向应力,i为为非负整数,从1开始取值,取值到n。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述岩石物性参数包括岩样的杨氏模量和泊松比。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,按照如下公式根据岩样的轴向应力和轴向应变计算岩样的杨氏模量:其中,E为岩样的杨氏模量,σ a 为岩样的轴向应力,ε a 为岩样的轴向应变,a为轴向的下标。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,按照如下公式根据岩样的轴向应变和径向应变计算岩样的泊松比:其中,V为岩样的泊松比,ε r 为岩样的径向应变,ε a 为岩样的轴向应变,a为轴向的下标,r为径向的下标。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据节理面的粗糙度、岩石力学参数、岩石物性参数和流体实验获取的流体参数,建立井壁稳定模型,包括:采用三维离散元模拟软件3DEC,根据节理面的粗糙度、岩石力学参数、岩石物性参数和流体实验获取的流体参数,建立井壁稳定模型。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述多个井壁岩石位移量判断井壁稳定模型是否稳定,包括:在所述多个井壁岩石位移量均未超过预设阈值时,判断井壁稳定模型为稳定;在所述多个井壁岩石位移量中有超过预设数量的井壁岩石位移量超过预设阈值时,判断井壁稳定模型为不稳定。
12.一种基于节理面粗糙度的井壁稳定模拟装置,其特征在于,包括:粗糙度计算模块,用于对节理面进行三维轮廓扫描获取节理面参数,根据节理面参数计算节理面的粗糙度;所述节理面根据预设的起伏角切割岩样得到;岩石力学参数计算模块,用于根据剪切试验获取的岩样的法向应力和切向应力计算岩样的岩石力学参数;岩石物性参数计算模块,用于根据岩石力学三轴实验获取的岩样的轴向应力、轴向应变和径向应变计算岩样的岩石物性参数;井壁稳定模型建立模块,用于根据节理面的粗糙度、岩石力学参数、岩石物性参数和流体实验获取的流体参数,建立井壁稳定模型;获取与判断模块,用于获取多个井壁粗糙度,所述多个井壁粗糙度通过改变起伏角和/或节理面个数多次切割岩样得到;将所述多个井壁粗糙度分别输入井壁稳定模型,获得多个井壁岩石位移量;根据所述多个井壁岩石位移量判断井壁稳定模型是否稳定。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述节理面参数包括岩样的最大峰高和最大谷深。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,粗糙度计算模块具体用于:按照如下公式根据节理面参数计算节理面粗糙度:其中,R为节理面粗糙度,L为岩样长度,y为岩样的高度,取值范围在最大峰高和最大谷深之间,dx为单位长度。
15.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述岩石力学参数包括岩样节理面的粘聚力和内摩擦角。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,岩石力学参数计算模块具体用于:按照如下公式根据岩样的法向应力和切向应力计算岩样节理面的粘聚力:其中,C为岩样节理面的粘聚力,σ i 为岩样的法向应力,τ i 为岩样的切向应力,i为为非负整数,从1开始取值,取值到n。
17.如权利要求15所述的装置,其特征在于,岩石力学参数计算模块具体用于:按照如下公式根据岩样的法向应力和切向应力计算岩样节理面的内摩擦角:其中,φ为岩样节理面的内摩擦角,σ i 为岩样的法向应力,τ i 为岩样的切向应力,i为为非负整数,从1开始取值,取值到n。
18.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述岩石物性参数包括岩样的杨氏模量和泊松比。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,岩石物性参数计算模块具体用于:按照如下公式根据岩样的轴向应力和轴向应变计算岩样的杨氏模量:其中,E为岩样的杨氏模量,σ a 为岩样的轴向应力,ε a 为岩样的轴向应变,a为轴向的下标。
20.如权利要求18所述的装置,其特征在于,岩石物性参数计算模块具体用于:按照如下公式根据岩样的轴向应变和径向应变计算岩样的泊松比:其中,V为岩样的泊松比,ε r 为岩样的径向应变,ε a 为岩样的轴向应变,a为轴向的下标,r为径向的下标。
21.如权利要求12所述的装置,其特征在于,井壁稳定模型建立模块具体用于:采用三维离散元模拟软件3DEC,根据节理面的粗糙度、岩石力学参数、岩石物性参数和流体实验获取的流体参数,建立井壁稳定模型。
22.如权利要求12所述的装置,其特征在于,获取与判断模块具体用于:在所述多个井壁岩石位移量均未超过预设阈值时,判断井壁稳定模型为稳定;在所述多个井壁岩石位移量中有超过预设数量的井壁岩石位移量超过预设阈值时,判断井壁稳定模型为不稳定。
23.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至11任一所述方法。
24.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11任一所述方法。
25.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11任一所述方法。