測(cè)量時(shí)首先取一段基巖裸露的鉆孔,用封隔器將上下兩端密封起來(lái);然后注入液體,加壓直到孔壁破裂,并記錄壓力隨時(shí)間的變化,并用印模器或井下電視觀(guān)測(cè)破裂方位。根據(jù)記錄的破裂壓力、關(guān)泵壓力和破裂方位,利用相應(yīng)的公式算出原地主應(yīng)力的大小和方向。
由圖可得關(guān)泵壓力(ps)、裂縫擴(kuò)展壓力(pr)和破裂壓力(pf),并按下式計(jì)算主應(yīng)力:最小水平應(yīng)力σh=ps,最大水平應(yīng)力σH=3ps-pr-po,式中:po為孔隙壓力。而鉛直應(yīng)力σv可根據(jù)上覆巖層的重量計(jì)算:σv=ρgH,式中:ρ為巖石密度;g為重力加速度;H為測(cè)量深度;主應(yīng)力方位由印模器確定。此法于20世紀(jì)50年代由哈伯特(Hubbert)、威利斯(Willis)在理論上進(jìn)行論證,60年代由夏德格(Scheidergger)、凱利(Keighley)、費(fèi)爾赫斯特(Fairhurst)等加以完善,海姆森(Haimson)等分析了壓裂液滲入的影響,并作大量野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)工作。由于操作簡(jiǎn)便,且無(wú)須水力壓裂法知道巖石的彈性參量而得到廣泛應(yīng)用。美國(guó)已進(jìn)行很多水力壓裂法地應(yīng)力測(cè)量,德國(guó)、日本和中國(guó)等也已相繼開(kāi)展此項(xiàng)工作。當(dāng)前最高壓裂水馬力為杰瑞集團(tuán)“小井場(chǎng)大作業(yè)”方案中使用的3100型壓裂車(chē),達(dá)3115水馬力。目前,此法已能在5000米深處進(jìn)行測(cè)量。
內(nèi)容來(lái)自百科網(wǎng)