CN105716954B - 面向水力压裂模拟试验的裂缝形态电学监测方法 - Google Patents
面向水力压裂模拟试验的裂缝形态电学监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105716954B CN105716954B CN201510069198.3A CN201510069198A CN105716954B CN 105716954 B CN105716954 B CN 105716954B CN 201510069198 A CN201510069198 A CN 201510069198A CN 105716954 B CN105716954 B CN 105716954B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphite rod
- test specimen
- specimen
- graphite
- artificial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明公开了一种面向水力压裂室内试验,对裂缝形态电学手段监测的一种方法,可在保持压裂后的岩石试件完整性的情况下,获取试件内部裂缝的形态特征。该方法是在浇筑水泥人工试件时,在内部加入多根均匀排列的导电石墨棒阵列,待人工试件成形固结后,向试件内部泵注压裂液形成水力裂缝时,裂缝面延伸会切断其所经过的石墨棒。通过测量各个石墨棒电阻变化能够判断裂缝是否延伸至该区域,尤其是当石墨棒阵列足够密的时候,能够据此确定裂缝的位置和形态。
Description
技术领域
本发明是针对水力压裂模拟试验运用电学监测裂缝形态的方法,尤其涉及在不破坏试件的情况下来确定裂缝的分布与形态。
背景技术
水力压裂是提高油气采收率的一项重要的措施,而室内压裂试验是研究裂缝扩展的重要手段,而在目前较为简易的裂缝的检测方法是在压裂试验结束之后砸开试件来判断裂缝的形态。而在砸开试件的过程中很容易破坏的原有压开的裂缝形态,给裂缝形态的观测带来一定的困难。
除此之外,现有的确定裂缝形态的方法还有
(1)声发射方式
利用裂缝延伸过程中产生声发射现象,用多个声发射探头来对裂缝定位。该方法对设备要求较高,调试复杂,对裂缝定位精度也不高。
(2)CT扫描方式
对压裂后的试件进行CT扫描,可以很直观显示裂缝的形态,但操作复杂,成本很高。
(3)超声波探测方式
运用超声波探测裂缝技术,其特点是灵敏度高,方便快捷,成本低。但其受人为操作影响较大。
综上,可以看出,目前对裂缝形态的监测方法有很多方法,但是其模拟方法还存在许多不足之处,因此需要设计这样一种简易操作较为简单的电学检测裂缝方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种电学手段来监测裂缝的位置和形态的试验方法,可在保持压裂后的岩石试件完整性的情况下,获取试件内部裂缝的形态特征。该方法是在浇筑水泥人工试件时,在内部加入多根均匀排列的导电石墨棒阵列,待人工试件成形固结后,向试件内部泵注压裂液形成水力裂缝,裂缝的延伸会切断石墨棒。通过测量备个石墨棒电阻变化能够判断裂缝是否延伸至该区域,尤其是当石墨棒阵列足够密的时候,能够据此确定裂缝的位置和形态。
如上所述的一种电学手段检测裂缝形态的方法,其中,均匀分布的石墨棒组成N×N阵列,石墨棒的长度需与试件的最长边长度相同,所有石墨棒均两端对齐并用栅格片固定,平行排列,其中每个定位栅格片均与试件模子的某一较小端面相符合。
如上所述的一种电学手段检测裂缝形态的方法,其中,石墨棒阵列需放入模子中,注意石墨棒两端接头的防护,同时安装人工井筒,向模子内浇筑水泥砂浆,制作内部嵌有石墨棒的人工试件。
如上所述的一种电学手段检测裂缝形态的方法,其中,试件放入三轴试验机,对试件施加三轴压力,其中与石墨棒垂直的端面施加最小主应力。
如上所述的一种电学手段检测裂缝形态的方法,其中,用万用表测量每个石墨棒的电阻,并将电阻阻值有较大变化的石墨棒做好标记,在与石墨棒垂直的试件端面上用一圆滑的封闭线将这些石墨棒圈起来,则该封闭曲线围成的区域即为裂缝的位置和形状。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中
图1为制作人工试件的模子。
图2为石墨棒用栅格片固定后形成的石墨棒阵列。
图3为嵌入石墨棒阵列的人工试件的电学手段检测裂缝形态的方法。
图4为裂缝位置与形态的描绘方法,将电阻值明显增大的石墨棒用平滑闭合曲线圈起。
附图标号说明:
1、模子,2、人工试件,3、石墨棒阵列,4、栅格片,5、井筒,6、加压泵,7、压裂管线,8、万用表,9、曲线。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明作进一步的详细描述。
一种电测法检测裂缝形态的试验方法,包括人工试件2,内部嵌入石墨棒阵列3,施加三轴载荷并开加压泵6压裂,压裂所形成的横截裂缝切断石墨棒,用万用表8测量每根石墨棒电阻的变化,在与石墨棒垂直的人工试件2的端面上,用一封闭曲线9将电阻值变化较大的石墨棒圈起来,则该曲线9即为裂缝的形态轮廓。
制作N×N的石墨棒阵列3,石墨棒的长度需与人工试件2的最长边的长度相同,所有石墨棒均两端对齐呈平行排列,并用两个栅格片4固定,其中定位栅格片4与人工试件的模子1的较小端面大小相一致。
将制作好的石墨棒阵列3放入模子中,注意石墨棒两端接头的防护,同时安装人工井筒5,注意井筒5与石墨棒之间的距离,井筒5通过压裂管线7与加压泵6相连。
向模子内浇筑水泥砂浆,制作内部嵌有石墨棒的岩石试件,候凝7天。
将试件放入三轴试验机,对试件施加三轴压力,其中与石墨棒垂直的端面施加最小主应力。
通过人工井筒5向试件内部注入压裂液,压裂水泥试件,形成的横截裂缝会切断与之接触的石墨棒。
取下试件,用万用表8测量每个石墨棒的电阻,并将电阻阻值有较大变化的石墨棒做好标记,在与石墨棒垂直的试件端面上用一圆滑的封闭线将这些石墨棒圈起来,则该封闭曲线9围成的面即为裂缝的形状。
以上所述即为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的同等变化与修改,均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种电学手段检测裂缝形态的方法,其特征在于,在制作人工试件时,在内部加入多根均匀排列的导电石墨棒阵列,均匀分布的石墨棒组成N×N阵列,石墨棒的长度需与试件的最长边长度相同,所有石墨棒均两端对齐并用栅格片固定,平行排列,其中每个定位栅格片均与试件模子的某一较小端面相符合;待人工试件成形固结后,人工试件放入三轴试验机,对试件施加三轴压力,其中与石墨棒垂直的端面施加最小主应力,向试件内部泵注压裂液形成水力裂缝,裂缝的延伸会切断石墨棒;通过测量各个石墨棒电阻变化能够判断裂缝是否延伸至该区域,用万用表测量每个石墨棒的电阻,并将电阻阻值有较大变化的石墨棒做好标记,在与石墨棒垂直的试件端面上用一圆滑的封闭线将这些做有标记的石墨棒圈起来,则该封闭曲线围成的区域即为裂缝的位置和形状。
2.如权利要求1所述的一种电学手段检测裂缝形态的方法,其特征在于,石墨棒阵列需放入模子中,注意石墨棒两端接头的防护,同时安装人工井筒,注意井筒与石墨棒之间的距离,向模子内浇筑水泥砂浆,制作内部嵌有石墨棒的人工试件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510069198.3A CN105716954B (zh) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 面向水力压裂模拟试验的裂缝形态电学监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510069198.3A CN105716954B (zh) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 面向水力压裂模拟试验的裂缝形态电学监测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105716954A CN105716954A (zh) | 2016-06-29 |
CN105716954B true CN105716954B (zh) | 2019-02-15 |
Family
ID=56144694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510069198.3A Active CN105716954B (zh) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 面向水力压裂模拟试验的裂缝形态电学监测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105716954B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107589020B (zh) * | 2017-07-17 | 2018-07-27 | 华北水利水电大学 | 一种基于应力路径的水力压裂试验方法 |
CN112985982B (zh) * | 2021-02-26 | 2021-11-16 | 中国矿业大学 | 一种适用于真三轴加载的电法监测装置及其使用方法 |
CN113756782A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-07 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种水力裂缝缝宽分布实时动态监测方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1645119A (zh) * | 2004-12-31 | 2005-07-27 | 福州大学 | 裂缝出现时间自动测试方法、装置及其应用 |
CN101793020A (zh) * | 2010-03-04 | 2010-08-04 | 中国矿业大学 | 一种土工格栅应变测试装置及其测试方法 |
CN201803691U (zh) * | 2010-03-02 | 2011-04-20 | 赵启林 | 基于柔性导电涂料的内埋式裂缝监测装置 |
CN103399049A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-20 | 山东大学 | 基于导电聚合物拉敏效应的混凝土开裂监测方法 |
CN203741685U (zh) * | 2013-12-31 | 2014-07-30 | 长安大学 | 一种基于压敏特性的混凝土路面监测装置 |
-
2015
- 2015-02-02 CN CN201510069198.3A patent/CN105716954B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1645119A (zh) * | 2004-12-31 | 2005-07-27 | 福州大学 | 裂缝出现时间自动测试方法、装置及其应用 |
CN201803691U (zh) * | 2010-03-02 | 2011-04-20 | 赵启林 | 基于柔性导电涂料的内埋式裂缝监测装置 |
CN101793020A (zh) * | 2010-03-04 | 2010-08-04 | 中国矿业大学 | 一种土工格栅应变测试装置及其测试方法 |
CN103399049A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-20 | 山东大学 | 基于导电聚合物拉敏效应的混凝土开裂监测方法 |
CN203741685U (zh) * | 2013-12-31 | 2014-07-30 | 长安大学 | 一种基于压敏特性的混凝土路面监测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105716954A (zh) | 2016-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bai et al. | Effects of physical properties on electrical conductivity of compacted lateritic soil | |
Zhao et al. | Damage stress and acoustic emission characteristics of the Beishan granite | |
CN103498662B (zh) | 一种水泥环结构完整性力学实验装置 | |
AU2013101531A4 (en) | Deep softrock geostress test method and device based on flow stress recovery principle | |
CN205826479U (zh) | 用于岩石裂隙渗流模拟试验的可视化渗流试验装置 | |
CN107884288B (zh) | 高温下含断续节理的岩石压缩剪切试样制作及试验方法 | |
CN105716954B (zh) | 面向水力压裂模拟试验的裂缝形态电学监测方法 | |
CN202974813U (zh) | 裂隙岩体渗流特性室内试验装置 | |
CN108645999B (zh) | 全直径岩心酸蚀裂缝导流能力的实时动态评价装置及方法 | |
CN106032748B (zh) | 基于钻孔瞬变电磁技术的水力压裂裂隙扩展规律探测方法 | |
CN105067435A (zh) | 一种土体原位钻孔剪切测试装置 | |
CN109342195A (zh) | 油井水泥第一胶结面的胶结强度测试方法 | |
He et al. | Temperature tracer method in structural health monitoring: A review | |
CN114755269A (zh) | 基于无损时域反射技术的黄土湿陷性原位评价方法及系统 | |
CN103116189A (zh) | 用于NAPLs污染砂性土场地勘察的原位连续贯入触探探头 | |
CN109238804B (zh) | 一种具有导电特性的膨胀性相似模型试验材料及使用方法 | |
CN204903300U (zh) | 一种土体原位钻孔剪切测试装置 | |
CN203502372U (zh) | 坝体高聚物注浆帷幕缺陷检测系统 | |
CN112668082A (zh) | 一种实时监测和评估混凝土裂缝修补效果的方法 | |
CN102087093B (zh) | 一种土体裂隙深度的探测方法和探测装置 | |
CN103276713A (zh) | 一种可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头 | |
CN106501086A (zh) | 一种岩石可压性测试系统及测试方法 | |
CN113484138B (zh) | 基于电测量的复杂荷载作用下岩质边坡损伤累积评估方法 | |
Amarasiri et al. | Determination of cohesive properties for mode I fracture from beams of soft rock | |
Gao et al. | Experimental study on the shear creep characteristics of joints under wetting-drying cycles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |