Способ оценки напряженного состояния горных пород Советский патент 1986 года по МПК E21B47/14 E21C39/00 

1 . 12426

Нзобретеиие относится к горному делу и предназначено для изучения напряженного состояния горных пород в естественном залегании.

Цель изобретения - повышение точ- j ности измерений,

На фиг. 1 представлед1ы осциллограм- N№1 сигналов, приходящих на приемни- KHj на фиг,2,- расположение приемников по nepm-ieTpy скважины; на фиг.З - ю временной годограф при ориентации плоскости трещины разрыва параллельно оси скважины , на фиг. 4 - то же, при ориентадйи плоскости трещины разрыва под углом к оси скважины. - 15Способ осуществляют следующим об- ра зом.

Выбранный участок скважины изолируют от остальной части скважины с помощью двух специальных сальников. 20 В изолированное сальниками пространство подается под давлением жидкость или специальные растворы. Давление жидкости повышается до. момента гид- равлического разрыва пород на стенке 25 скважины. В момент разрыв.а давление, в системе скачкообразно снижается до определенного значения, при котором трещина находится в раскрытом состоянии. По величине давления жидкости зо в изолированном пространстве в момент раскрытия трещин и ориентации плоскости трещин в пространстве рассчитывают тензор напряжений. Для определения ориентации трещин гидро- разрыва по периметру кругового сечения скважины на равных расстояниях располагают не менее щести приемников, а по высоте скважины каждое кольцо приемников располагают друг от друга на расстоянии не более 1,5 радиуса скважины. Такое раойоложение приемников позволяет определить ориентацию трещин в пространстве- с достаточной для экспериментов точностью.

40

13 2

В результате нагнетания жидкости в изолированное пространство в нем развивается высокое давление и происходит гидроразрыв, который является источником акустических волн, преоб- разуемьгх приемниками в электрический сигнал,.

Электрический сигнал с каждого приемника усиливается и поступает параллельно на многоканальньй быстро- действзтощий высокочастотный самописец и электронный .ключ (ЭК), Б момент поступления первого сигнала ЭК включает развертку самописца. По полученным на самописце осциллограммам определяют разность времен прихода волн на приемник (фиг.1).

Используя эти данные, строят временной годограф (фиг.З), по которому рассчитывают азимут и угол наклона к оси скважины рабочей трещины.

Данный пркмер приведен для случая tp -j90 , i 0 ориентации трещин разрыва параллельно оси скважины, где Ч - азимут плоскости трещины, Jf - угол наклона плоскости трещины к оси сква;кины.

В случае ориентации плоскости трещины под некоторьм 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

( Ы,4 Ы,

)

о(.

3 . - - ся Угол наклона плоскости трещины к си скважины определяют по формуле

1 arcsin (tg оСрр )

Проекция точки А на ось V определяет азимут нормали к плоскости трещины.

ф1/г.

vt

О

f

Редактор Н.Данкулич

фиг.4

Составитель Г.Алексеева . . Техред Н.Бонкало Корректор Е.Рошко

Заказ 3675/31 Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и- открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое-Предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,. 4