一種巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法與流程

本發(fā)明涉及石油工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

利用水力壓裂對(duì)儲(chǔ)層巖石進(jìn)行改造是提高單井產(chǎn)量的重要手段，特別是對(duì)于滲透率極低的儲(chǔ)層，水力壓裂更是其經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。而對(duì)儲(chǔ)層可壓性的評(píng)價(jià)是判斷儲(chǔ)層形成復(fù)雜裂縫難易的關(guān)鍵，也是合理優(yōu)選優(yōu)化改造工藝、儲(chǔ)層改造液體的基礎(chǔ)。

以往對(duì)儲(chǔ)層可壓性的評(píng)價(jià)主要以脆性或脆度指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，例如國(guó)外以Rickman為代表，在SPE協(xié)會(huì)2008SPE Annual Technical Conference and Exhibition會(huì)議論文SPE 115258中，針對(duì)頁(yè)巖提出了脆度指數(shù)的概念用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)，其脆度指數(shù)是用楊氏模量和泊松比兩個(gè)彈性參數(shù)或者“脆性礦物”的含量確定。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)者也提出了以全應(yīng)力應(yīng)變曲線中的峰值強(qiáng)度、殘余強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行表征巖石脆度的方法，代表性文獻(xiàn)為《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》的“頁(yè)巖脆性的室內(nèi)評(píng)價(jià)方法及改進(jìn)”，主要為基于巖石的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征參數(shù)測(cè)定表征巖石的脆度，特征參數(shù)主要為巖石的峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度。

現(xiàn)有的方法對(duì)儲(chǔ)層巖石可壓性的測(cè)試主要建立在脆性/脆度的評(píng)價(jià)上，其考慮因素較為片面，對(duì)儲(chǔ)層巖石能否形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)缺乏客觀評(píng)價(jià)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

厚壁框架，其用于與放置其中的被測(cè)巖石樣本接觸并向所述被測(cè)巖石樣本提供支撐；

側(cè)向應(yīng)力加載裝置，其用于與所述被測(cè)巖石樣本的相應(yīng)受力面接觸并向所述被測(cè)巖石樣本施加模擬地應(yīng)力；

液體加載裝置，其用于與所述被測(cè)巖石樣本的鉆孔密封連接，并向所述鉆孔內(nèi)泵注液體；

若干聲發(fā)射探頭，其用于測(cè)量所述被測(cè)巖石樣本在液體泵注過(guò)程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述厚壁框架包括三個(gè)相互垂直的支撐面，所述支撐面用于對(duì)與所述被測(cè)巖石樣本的相應(yīng)表面接觸并對(duì)所述被測(cè)巖石樣本進(jìn)行支撐。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述側(cè)向應(yīng)力加載裝置包括若干側(cè)向加載蓋板，其中兩個(gè)側(cè)向加載蓋板分別用于與所述被測(cè)巖石樣本的未被所述厚壁框架覆蓋的兩個(gè)表面相接觸，以分別對(duì)這兩個(gè)表面施加模擬地應(yīng)力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述側(cè)向加載蓋板中設(shè)置有若干通孔，部分所述聲發(fā)射探頭設(shè)置于所述若干通孔中。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，各個(gè)側(cè)向加載蓋板中的通孔是相對(duì)于該側(cè)向加載蓋板的中心對(duì)稱分布的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，部分所述聲發(fā)射探頭耦合設(shè)置于被測(cè)巖石樣本未被所述側(cè)向加載蓋板覆蓋的表面上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述液體加載裝置通過(guò)與所述被測(cè)巖石樣本的鉆孔密封連接的注液管來(lái)將所述液體泵注到所述鉆孔中。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括：

信號(hào)采集及處理裝置，其與所述若干聲發(fā)射探頭連接，用于根據(jù)液體泵注過(guò)程中測(cè)量得到的聲發(fā)射信號(hào)確定所述被測(cè)巖石樣本的巖石可壓性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述聲發(fā)射信號(hào)包括：波形參數(shù)、能量參數(shù)和上升時(shí)間參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號(hào)采集及處理裝置通過(guò)單芯同軸屏蔽電纜分別與各個(gè)聲發(fā)射探頭連接。

本發(fā)明還提供了一種巖石可壓性測(cè)試方法，所述方法利用如上任一項(xiàng)所述的的測(cè)試系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行巖石可壓性測(cè)試，所述方法包括：

步驟一、將被測(cè)巖石樣本置入厚壁框架內(nèi)；

步驟二、將側(cè)向應(yīng)力加載裝置與所述被測(cè)樣本配合裝配，將部分聲發(fā)射探頭安裝到所述側(cè)向應(yīng)力加載裝置中并通過(guò)耦合劑將聲發(fā)射探頭與所述被測(cè)巖石樣本表面充分耦合；

步驟三、連接各個(gè)聲發(fā)射探頭與聲發(fā)射信號(hào)采集及處理裝置；

步驟四、利用所述側(cè)向應(yīng)力加載裝置向所述被測(cè)巖石樣本施加模擬地應(yīng)力，利用液體加載裝置向所述被測(cè)巖石樣本的鉆孔泵注液體，利用各個(gè)聲發(fā)射探頭采集聲發(fā)射信號(hào)，利用所述信號(hào)采集及處理裝置根據(jù)所述聲發(fā)射信號(hào)確定所述被測(cè)巖石樣本的巖石可壓性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟四中，根據(jù)所述聲發(fā)射信號(hào)確定聲發(fā)射事件數(shù)量、能量以及累計(jì)聲發(fā)射能量與時(shí)間之間關(guān)系曲線，根據(jù)所述聲發(fā)射事件數(shù)量、能量以及累計(jì)聲發(fā)射能量與時(shí)間之間關(guān)系曲線，初步確定所述被測(cè)巖石樣本的可壓性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟四中，還根據(jù)所述聲發(fā)射信號(hào)對(duì)聲發(fā)射事件進(jìn)行定位，并根據(jù)定位結(jié)果對(duì)水力壓裂形成的裂縫形態(tài)進(jìn)行描述，從而獲得裂縫隨時(shí)間的空間展布狀態(tài)，根據(jù)所述空間展布狀態(tài)以及累計(jì)聲發(fā)射能量與時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)一步確定所述被測(cè)巖石樣本的可壓性。

本發(fā)明所提供的巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)能夠有效模擬巖石所處地應(yīng)力狀態(tài)，尤其是巖石所受到的水平地應(yīng)力。這樣該系統(tǒng)在進(jìn)行巖石可壓性測(cè)試的過(guò)程中也就考慮了水平地應(yīng)力差對(duì)巖石形成復(fù)雜裂縫的影響，從而使得最終確定出的巖石可壓性結(jié)果更加準(zhǔn)確。

同時(shí)，該測(cè)試系統(tǒng)還能夠通過(guò)側(cè)向加載蓋板中預(yù)制的通孔來(lái)對(duì)聲發(fā)射探頭的位置進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)置，并且聲發(fā)射探頭可以直接耦合至被測(cè)巖石樣本的表面，這也就保證了聲發(fā)射探頭檢測(cè)聲發(fā)射信號(hào)的有效性和準(zhǔn)確性。

此外，該測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)單芯同軸屏蔽電纜來(lái)同步監(jiān)測(cè)壓力信號(hào)以及聲發(fā)射信號(hào)，這樣可以準(zhǔn)確、有效地描述水力裂縫隨之間的空間展布，從而準(zhǔn)確評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)地應(yīng)力條件下巖石可壓性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的巖石可壓性測(cè)試方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

同時(shí)，在以下說(shuō)明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的徹底理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以不用這里的具體細(xì)節(jié)或者所描述的特定方式來(lái)實(shí)施。

另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新的巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)。圖1示出了本實(shí)施例中該測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實(shí)施例所提供的測(cè)試系統(tǒng)優(yōu)選地包括：厚壁框架101、若干發(fā)射探頭102、側(cè)向應(yīng)力加載裝置、鉆井液加載裝置以及信號(hào)采集及處理裝置103。其中，厚壁框架101用于與放置其中的被測(cè)巖石樣本104接觸，并向該被測(cè)巖石樣本提供制成。本實(shí)施例中，厚壁框架101優(yōu)選地采用長(zhǎng)方體框架。對(duì)應(yīng)地，被測(cè)巖石樣本為各端面平整的長(zhǎng)方體，其中，為了對(duì)進(jìn)行水力壓裂測(cè)試，被測(cè)巖石樣本中還形成有鉆孔。

本實(shí)施例中，厚壁框架101優(yōu)選地包括三個(gè)相互垂直的支撐面，這三個(gè)支撐面用于與被測(cè)巖石樣本的相應(yīng)表面接觸，并對(duì)被測(cè)巖石樣本進(jìn)行支撐。其中，根據(jù)實(shí)際需要，厚壁框架101可選地置于地下預(yù)制框架內(nèi)或雙軸加載框架內(nèi)。

側(cè)向應(yīng)力加載裝置用于與被測(cè)巖石樣本的相應(yīng)手里面接觸，并向置于厚壁框架101中的被測(cè)巖石樣本施加指定大小的應(yīng)力(即模擬地應(yīng)力)。具體地，如圖1所示，本實(shí)施例中，側(cè)向應(yīng)力加載裝置優(yōu)選地包括若干側(cè)向加載蓋板105，其中兩個(gè)側(cè)向加載蓋板105分別用于與被測(cè)巖石樣本104的未被厚壁框架覆蓋的兩個(gè)表面相接觸，以分別對(duì)這兩個(gè)表面施加模擬地應(yīng)力。

通過(guò)側(cè)向應(yīng)力加載裝置，本實(shí)施例所提供的巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)能夠有效模擬巖石原地應(yīng)力狀態(tài)，特別是能夠有效模擬水平地應(yīng)力差對(duì)巖石形成復(fù)雜裂縫的影響，從而保證了巖石可壓性測(cè)試的準(zhǔn)確性。

需要指出的是，在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際需要，不同側(cè)向加載蓋板105向相應(yīng)被測(cè)巖石樣本表面所施加的應(yīng)力既可以相同，也可以不同，本發(fā)明不限于此。

本實(shí)施例中，各個(gè)側(cè)向加載蓋板105中均形成有若干個(gè)通孔106，這些通孔的直徑優(yōu)選地均為10mm。其中，各個(gè)側(cè)向加載蓋板104中的通孔優(yōu)選地均相對(duì)于該蓋板的中心均勻?qū)ΨQ分布。具體地，例如，本實(shí)施例中各個(gè)側(cè)向加載蓋板105中形成有4個(gè)通孔，這4個(gè)通孔相對(duì)于蓋板的中心對(duì)稱分布。

需要指出的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，側(cè)向加載蓋板104中所形成的通孔106的直徑還可以根據(jù)所使用的聲發(fā)射探頭的尺寸的不同而配置為其他合理值，本發(fā)明不限于此。

同時(shí)，還需要指出的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中個(gè)，各個(gè)蓋板中所形成的通孔的數(shù)量還可以為其他合理值(例如6個(gè)以上等)，同時(shí)，不同蓋板中所形成的通孔的數(shù)量既可以相同也可以不同，此外，通孔在蓋板中的排布方式還可以為其他合理方式，本發(fā)明同樣不限于此。

本實(shí)施例中，在對(duì)被測(cè)巖石樣本的可壓性進(jìn)行測(cè)試時(shí)，部分聲發(fā)射探頭102分別設(shè)置在上述側(cè)向加載蓋板105的通孔中，聲發(fā)射探頭102的端部與被測(cè)巖石樣本104的表面接觸。

為了能夠更加準(zhǔn)確地對(duì)測(cè)試過(guò)程中被測(cè)巖石樣本的聲發(fā)射事件進(jìn)行測(cè)量，本實(shí)施例中，這些聲發(fā)射探頭102優(yōu)選地通過(guò)耦合劑來(lái)與被測(cè)巖石樣本104的表面進(jìn)行充分耦合。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以通過(guò)其他合理方式來(lái)保證聲發(fā)射探頭的端部與被測(cè)巖石樣本表面的充分耦合，本發(fā)明不限于此。

為了使得最終得到的巖石可壓性測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確，本實(shí)施例中，被測(cè)巖石樣本未被厚壁框架支撐面和側(cè)向加載蓋板所覆蓋的表面同樣設(shè)置有聲發(fā)射探頭102。其中，這些聲發(fā)射探頭102的端部同樣通過(guò)耦合劑來(lái)與被測(cè)巖石樣本的對(duì)應(yīng)表面充分耦合。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，這些聲發(fā)射探頭102還可以通過(guò)設(shè)置有通過(guò)的蓋板來(lái)與被測(cè)巖石樣本的表面進(jìn)行耦合接觸，本發(fā)明不限于此。

如圖1所示，本實(shí)施例中，被測(cè)巖石樣本104中形成有鉆孔107，在對(duì)該被測(cè)巖石樣本104進(jìn)行可壓性測(cè)試時(shí)，首先利用一注液管的一端與被測(cè)巖石樣本的鉆孔107密封連接，隨后再將該注液管的另一端與液體加載裝置連接，這樣液體加載裝置也就可以可靠地將液體泵入到被測(cè)巖石樣本104的鉆孔107中。

本實(shí)施例中，注液管優(yōu)選地采用鋼管來(lái)實(shí)現(xiàn)，該鋼管與被測(cè)巖石樣本的鉆孔之間采用膠結(jié)的方式進(jìn)行密封。需要指出的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，注液管所采用的材料還可以為其他合理材料(例如聚氯乙烯管等)，注液管與被測(cè)巖石樣本的鉆孔之間的密封方式也可以為其他合理方式，本發(fā)明不限于此。

本實(shí)施例中，液體加載裝置還可以包括壓力傳感器，該壓力傳感器能夠測(cè)量注液過(guò)程中的液壓加載壓力，從而得到壓力信號(hào)。

如圖1所示，各個(gè)聲發(fā)射探頭102以及壓力傳感器均與信號(hào)采集及處理裝置103連接，信號(hào)采集及處理裝置103能夠根據(jù)所接收到的聲發(fā)射信號(hào)和壓力信號(hào)確定被測(cè)巖石樣本的巖石可壓性。本實(shí)施例中，信號(hào)采集及處理裝置優(yōu)選地可以采用PAC或ASC來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)施例中，整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)所包含的聲發(fā)射探頭和/或壓力傳感器均是分別通過(guò)單芯同軸屏蔽電纜來(lái)與信號(hào)采集及處理裝置連接的。這樣信號(hào)采集及處理裝置103也就可以可以對(duì)被測(cè)巖石樣本的聲發(fā)射時(shí)間進(jìn)行多通道監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聲發(fā)射時(shí)間的精確定位，進(jìn)而有助于更加準(zhǔn)確的描述水力壓裂形成裂縫隨時(shí)間變化的空間展布。

為了更加清楚地闡述本實(shí)施例所提供的巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)的原理以及優(yōu)點(diǎn)，以下結(jié)合圖2所示的使用上述巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行巖石可壓性測(cè)試的方法來(lái)對(duì)該系統(tǒng)作進(jìn)一步地說(shuō)明。

在對(duì)被測(cè)巖石進(jìn)行可壓性測(cè)試時(shí)，首先對(duì)被測(cè)巖石處理為長(zhǎng)方體并保證各端面的平整性和平行度，隨后在得到的長(zhǎng)方體巖石的指定位置處鉆取鉆孔，從而得到被測(cè)巖石樣本。在得到被測(cè)巖石樣本后，利用一注液管的一端與被測(cè)巖石樣本的鉆孔密封連接。本實(shí)施例中，注液管優(yōu)選地采用鋼管來(lái)實(shí)現(xiàn)，該鋼管與被測(cè)巖石樣本的鉆孔之間采用膠結(jié)的方式進(jìn)行密封。需要指出的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，注液管所采用的材料還可以為其他合理材料，注液管與被測(cè)巖石樣本的鉆孔之間的密封方式也可以為其他合理方式，本發(fā)明不限于此。

完成上述過(guò)程后，如圖2所示，該方法在步驟S201中將被測(cè)巖石樣本置入厚壁框架內(nèi)，并保證被測(cè)巖石樣本的三個(gè)表面與厚壁框架的三個(gè)支撐面可靠接觸。

隨后，該方法在步驟S202中將側(cè)向應(yīng)力加載裝置所包含的兩個(gè)側(cè)向加載蓋板與被測(cè)巖石樣本配合裝配。具體地，將上述兩個(gè)側(cè)向加載蓋板分別與被測(cè)巖石樣本的兩個(gè)對(duì)應(yīng)表面相接觸，這樣上述兩個(gè)側(cè)向加載蓋板也就可以向被測(cè)巖石樣本的兩個(gè)對(duì)應(yīng)表面施加模擬地應(yīng)力。

在步驟S203中，該方法會(huì)將部分聲發(fā)射探頭安裝到側(cè)向加載蓋板的通孔中，并將這些聲發(fā)射探頭通過(guò)耦合劑來(lái)與對(duì)應(yīng)被測(cè)巖石樣本的表面充分耦合。這樣能夠保證聲發(fā)射探頭所采集得到的聲發(fā)射信號(hào)的有效性和準(zhǔn)確性。本實(shí)施例中，為了提高最終得到的巖石可壓性測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，該方法還在步驟S204中將部分聲發(fā)射探頭設(shè)置于被測(cè)巖石樣本表面。

隨后連接各個(gè)聲發(fā)射探頭與信號(hào)采集及處理裝置，并在步驟S205中利用側(cè)向應(yīng)力加載裝置分別向被測(cè)巖石樣本的兩個(gè)表面施加相應(yīng)大小的模擬地應(yīng)力。隨后，該方法還在步驟S205中利用液體加載裝置向被測(cè)巖石樣本的鉆孔泵注液體，在此過(guò)程，通過(guò)壓力傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相應(yīng)的液體壓力。

在向被測(cè)巖石樣本的鉆孔泵注液體的過(guò)程中，該方法會(huì)在步驟S206中利用各個(gè)聲發(fā)射探頭進(jìn)行信號(hào)采集，并將采集得到的聲發(fā)射信號(hào)傳輸給信號(hào)采集及處理裝置。在步驟S207中，該方法會(huì)利用信號(hào)采集及處理裝置來(lái)根據(jù)所接收到的聲發(fā)射信號(hào)確定出被測(cè)巖石樣本的巖石可壓性。

具體地，本實(shí)施例中，聲發(fā)射探頭所測(cè)量得到的聲發(fā)射信號(hào)優(yōu)選地包括聲波的波形、能量以及上升時(shí)間等參數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)，該方法能夠在步驟S207中確定出液體泵入過(guò)程中的聲發(fā)射事件數(shù)量、能量以及累積能量與時(shí)間的關(guān)系曲線，根據(jù)這些參數(shù)，便可以初步確定出被測(cè)巖石樣本的巖石可壓性進(jìn)行。

具體地，在液體泵注過(guò)程中，如果被測(cè)巖石樣本中的裂縫是在一較時(shí)段內(nèi)集中形成的，那么則可以判定該被測(cè)巖石樣本的可壓性較高；而如果被測(cè)巖石樣本中的裂縫是在一較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)陸續(xù)形成的，那么則可以判定該被測(cè)巖石樣本的可壓性較低。

本實(shí)施例中，該方法在步驟S207中還可以利用信號(hào)采集及處理裝置來(lái)根據(jù)聲發(fā)射信號(hào)對(duì)聲發(fā)射事件進(jìn)行定位，并根據(jù)定位結(jié)果對(duì)水力壓裂形成的裂縫形態(tài)進(jìn)行描述，從而獲得裂縫隨時(shí)間的空間展布狀態(tài)，根據(jù)裂縫隨時(shí)間的空間展布狀態(tài)以及累計(jì)聲發(fā)射能量與時(shí)間的關(guān)系，也就可以進(jìn)一步確定出被測(cè)巖石樣本的可壓性。

本實(shí)施例中，如果被測(cè)巖石樣本形成彌散式裂縫形態(tài)并呈裂縫網(wǎng)絡(luò)特征，那么則表示該被測(cè)巖石樣本在該模擬地應(yīng)力條件下形成裂縫網(wǎng)絡(luò)的可能性較大，該被測(cè)巖石樣本的可壓性較高。而如果被測(cè)巖石樣本所形成的裂縫形態(tài)偏向與雙翼縫或裂縫不甚復(fù)雜，那么則表示該被測(cè)巖石樣本的可壓性較差。

從上述描述中可以看出，本實(shí)施例所提供的巖石可壓性測(cè)試系統(tǒng)能夠有效模擬巖石所處地應(yīng)力狀態(tài)，尤其是巖石所受到的水平地應(yīng)力。這樣該系統(tǒng)在進(jìn)行巖石可壓性測(cè)試的過(guò)程中也就考慮了水平地應(yīng)力差對(duì)巖石形成復(fù)雜裂縫的影響，從而使得最終確定出的巖石可壓性結(jié)果更加準(zhǔn)確。

同時(shí)，該測(cè)試系統(tǒng)還能夠通過(guò)側(cè)向加載蓋板中預(yù)制的通孔來(lái)對(duì)聲發(fā)射探頭的位置進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)置，并且聲發(fā)射探頭可以直接耦合至被測(cè)巖石樣本的表面，這也就保證了聲發(fā)射探頭檢測(cè)聲發(fā)射信號(hào)的有效性和準(zhǔn)確性。

此外，該測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)單芯同軸屏蔽電纜來(lái)同步監(jiān)測(cè)壓力信號(hào)以及聲發(fā)射信號(hào)，這樣可以準(zhǔn)確、有效地描述水力裂縫隨之間的空間展布，從而準(zhǔn)確評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)地應(yīng)力條件下巖石可壓性。

應(yīng)該理解的是，本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例不限于這里所公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)或處理步驟，而應(yīng)當(dāng)延伸到相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的這些特征的等同替代。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，而并不意味著限制。

說(shuō)明書(shū)中提到的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，說(shuō)明書(shū)通篇各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”并不一定均指同一個(gè)實(shí)施例。

雖然上述示例用于說(shuō)明本發(fā)明在一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用中的原理，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的原理和思想的情況下，明顯可以在形式上、用法及實(shí)施的細(xì)節(jié)上作各種修改而不用付出創(chuàng)造性勞動(dòng)。因此，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。