基于岩芯非弹性应变恢复量测定的深孔三维地应力测试方法(英文)

虽然存在各种地应力测试方法,但并没有一个比较完善的方法测量较大深度条件下主应力的大小和方向。所以,在以科学研究为目的的钻井工程中,最好能够结合钻孔法和岩芯法得到三维地应力的大小和方向。叙述一个新颖而且有效的岩芯地应力测试法——非弹性应变恢复量测定法的基本原理、实验技术和基本操作程序;并给出其在科学钻探工程中的一个具体应用实例。测试结果表明,非弹性应变恢复量测定法对于测试三维地应力的主方向和估测主应力的大小有较大的实用价值。特别是在某些较大深度钻井的条件下,如在应力释放法及水压致裂法都无法实施,或者需要一些其他测试方法来补充一些不足或来增添其测试结果的可信度的时候,此方法的应用价值更高。

稻田花岗岩单轴拉伸强度和变形各向异性特征(英文)

为查明稻田花岗岩的强度及变形之各向异性特征,从同一个较大岩块试样的3个相互垂直的方向采制圆柱形拉伸试样,对此进行单轴拉伸实验。结果表明,稻田花岗岩的抗拉强度和变形常数随拉应力的作用方向不同而发生明显变化。在与rift面相垂直的方向拉伸时,其强度和弹性模量都明显小于其他方向。而且,实验结果也表明,抗压强度的各向异性程度比其他各种物性指标的各向异性程度都要大。此外,还设计了一个新的试件安装方式,能够在拉伸过程的任何一个中间阶段非破坏地取下试件以对其进行显微观察等。用此方法,成功地取下一个超过峰值强度且未完全拉断的试件,并切取内部的切片进行显微观察。结果表明,由拉伸所形成的花岗岩中的裂纹主要穿过矿物粒子内部,并不沿着粒子边界延伸。

利用显微X光CT对围压和孔隙水压条件下岩石试样的细微成像及其分析(英文)

为得到岩石试样在各种围压和孔隙水压条件下的成像并分析其变形,利用显微X光CT系统获得具有5μm高分辨率的三维图像。为此,设计和制造了一个可以对岩石试样同时加围压和孔隙水压的新型压力容器。用此容器,对高20mm、直径10mm的Berea砂岩及Noto硅藻泥岩试样施加静水压并使之变形。在各种围压和孔隙水压条件下,每隔15°测试其径向尺寸。试样的平均直径随着有效围压的增长而单调减小。在此,有效围压被定义为围压和孔隙水压之差。随着有效围压的增加,其直径的变化根据不同的方向而不同,即其变形的各向异性特征得到了证实。Noto硅藻泥岩试样的各向异性比最大,达8%。实验结果表明,此显微X光CT方法可用来测试在各种围压和孔隙水压条件下一般方法很难测得、小或不规整试样的变形。