Способ оценки напряженного состояния горных пород
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3850387/22-03 (22) 31.01.85 ,(46) 07.07.86. Бюл. Р 25 (71) Институт сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН ТаджССР и Горный институт Ордена Ленина Коль ского филиала им. С.M.Êèðoâà АН СССР (72) H.К.Сахаутдинов, Г.А,Марков, В.И.Старков и А.А.Козырев (53) 622.235(088.8) (56) Иванов В.И. Гидроразрыв как метод определения напряженного состояния горных пород из геологоразведочных скважин — В сб. Природа и методология определения тектонических напряжений в верхней части земной .коры. Апатиты, 1984, с. 94.
Авторское свидетельство СССР
N - 857484, кл. E 21 С 39/00, 1978.
„„Я0„„1242613 А I (59 4 Е 21 С 39/00 Е 21 В 47/00 (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО . СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий нагнетание в загерметизированный интервал скважины жидкости до давления, приводящего к гидроразрыву дород, и определение ориентации плоскости гид- . роразрыва, по которой судят о направлении большей компоненты поля напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, регистрируют акустические колебания, образующиеся при образовании плоскости гидроразрыва, с помощьюприемников, расположенных в герметизированном пространстве скважины, Во ее периметру и высоте, определяют времена прихода акустических волн на каждый приемник и по их разности определяют ориентацию плоскости гидроразрыва в пространстве.
1242613
Изобретение относится к горному . делу и предназначено для изучения напряженного состояния горных пород в естественном залегании.
Цель изобретения — повышение точности измерений, На фиг.1 представлены осциллограммы сигналов, приходящих на приемники, на фиг.2 — расположение приемников no периметру скважины, на фиг.3 временной годограф при ориентации плоскости трещины разрыва параллельно оси скважины, на фиг.4 — то же, при ориентации плоскости трещины разрыва под углом к оси.скважины.
Способ осуществляют слецующим образом.
Выбранный участок скважины изолируют от остальной части скважины с помощью двух специальных сальников.
В изолированное сальниками пространство подается под давлением жидкость или специальные растворы. Давление жидкости повышается до момента гид. равлического разрыва пород на стенке скважины. В момент разрыва давление, в системе скачкообразно снижается до определенного значения, при котором трещина находится в раскрытом состоянии. По величине давления жидкости в изолированном пространстве в момент раскрытия трещин и ориентации плоскости трещин в пространстве рассчитывают тензор напряжений. Для определения ориентации трещин гидроразрыва по периметру кругового сечения скважины на равных расстояниях располагают не менее шести приемников, а по высоте скважины каждое
tt кольцо приемников" располагают друг от друга на расстоянии не более lt5 радиуса скважины. Такое расположение приемников позволяет определить ориентацию трещин в пространстве с достаточной для экспериментов точностью
В результате нагнетания жидкости в изолированное пространство в нем развивается высокое давление и происходит гидроразрыв, который является источником акустических волн, преобразуемых приемниками в электрический сигнал., Электрический сигнал с каждого приемника усиливается и поступает па16 раллельно на многоканальный быстродействующий высокочастотный самопи сец и электронный .ключ (ЭК). В момент поступления первого сигнала ЭК включает развертку самописца. По полученным на самописце осциллограммам определяют разность времен прихода волн на кажд|й приемник (фиг.1).
Используя эти данные, строят временной годограф (фиг.3), по которому рассчитывают азимут и угол наклона к оси скважины рабочей трещины.
Данный пример приведен для случая I =190, (-..-=-О ориентации трещин разрыва параллельно оси скважины, где
25 Ч вЂ” азимут плоскости трещины, угол наклона плоскости трещины к оси скважины.
В случае ориентации плоскости трещины под некоторым углом к оси скважины временной годограф будет иметь вид (фиг. 4), где I II III — 1,2,3 кольца приемников соответственно.
По годографу определяют среднее значение угла наклона кривых из выражения
1 2 3 ср
Угол наклона плоскости трещины к оси скважины определяют по формуле
40 =arcsin (р с „ ) Проекция точки А на ось У определяет азимут нормали к плоскости трещины.
1242613
vs, Редактор Н.Данкулич
Заказ 3675/31 Тираж 470 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .
Производственно- полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ю4
Y(Es
Составитель Г.Алексеева
Техред H.Áoíêàëî Корректор Е,Рошко;
