CN115096488B - 一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与方法，涉及地应力测试技术领域。能够在井眼中连续测量不同深度、不同方向上的原始地应力和地层破裂压力，解决测量设备回收困难、地应力测量不准确的难题。该测量装置包括地面操控系统、数据采集与处理系统、井眼膨胀固定器、伺服电机和液压应力测量仪；地面操控系统能够为井眼膨胀固定器和液压应力测量仪提供动力源和牵引力；液压应力测量仪中第二伸缩臂能够对目标地层围岩施加压力，直至地层破裂，并使电阻测距仪两端的电压发生变化；数据采集与处理系统能够采集电阻测距仪两端的电压值和液压泵的输出压力值，计算出第二伸缩臂的长度，并实时绘制压力值与第二伸缩臂的长度的关系曲线。

Description

一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与方法

技术领域

本申请涉及地应力测试技术领域，尤其涉及一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与方法。

背景技术

地应力是存在于地壳中未受到工程扰动的天然应力，地应力是地壳内部多种因素共同作用的结果。地应力的监测与分析是地震预报工作中的主要内容之一，同时，对于地质灾害的预警和工程施工，促进城市安全发展具有重要意义。随着我国经济持续向好发展，各类大型土木工程建设遍布全球。此外，地热能的开发，地下储气库的建设，页岩气的高效开采，均在快速推进，地应力的准确测量是这些工程设计、施工的重要依据。目前，地应力测量方法主要包括水压致裂法、扁千斤顶法、刚性包体应力计法、声发射法、套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、地球物理探测法等。这些地应力测量方法均存在测量设备回收困难，不可重复测量，且测量设备操作复杂难以获得准确地应力数据的问题。地应力测量对于目前的工程设计、施工有巨大的需求，在此背景下，急需提出了一种可以解决测量设备回收困难、地应力测量不准确的难题的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与测量方法。

发明内容

本申请的实施例提供一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与方法，能够在井眼中连续测量不同深度、不同方向上的原始地应力和地层破裂压力，从而解决了测量设备回收困难、地应力测量不准确的难题。

为达到上述目的，一方面，本申请的实施例提供了一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，包括地面操控系统、数据采集与处理系统、井下控制系统和液压应力测量仪；所述地面操控系统能够为所述井下控制系统和所述液压应力测量仪提供动力源和牵引力；所述井下控制系统包括井眼膨胀固定器和伺服电机；所述井眼膨胀固定器的下端固连所述伺服电机的壳体，所述伺服电机的输出轴连接所述液压应力测量仪的上端；所述井眼膨胀固定器包括第一液压驱动组件和第一伸缩臂；所述第一液压驱动组件能够驱动所述第一伸缩臂伸出并抓紧井壁；所述液压应力测量仪包括第二液压驱动组件、第二伸缩臂和电阻测距仪；所述第二液压驱动组件能够驱动所述第二伸缩臂伸出并对目标地层围岩施加连续稳定的压力直至地层破裂，并使电阻测距仪两端的电压发生变化；所述地面操控系统包括液压泵；所述液压泵为所述第一液压驱动组件和第二液压驱动组件提供液动力；所述数据采集与处理系统能够采集所述电阻测距仪两端的电压值和所述液压泵的输出压力值，并根据所述电压值计算出所述液压应力测量仪中的第二伸缩臂的长度，并实时绘制所述液压泵的输出压力值与所述第二伸缩臂的长度的关系曲线。

进一步地，所述井眼膨胀固定器还包括金属支撑管和金属圆环；所述第一液压驱动组件包括多个井眼膨胀固定器液压缸；多个所述井眼膨胀固定器液压缸沿所述金属支撑管的周向均布，且每个所述井眼膨胀固定器液压缸的固定端连接在所述金属支撑管的侧壁和所述金属圆环上，所述井眼膨胀固定器液压缸的伸出端均穿过所述金属支撑管的侧壁后与对应的所述第一伸缩臂连接。

进一步地，所述第一伸缩臂包括第一弧形作用面和设置在第一弧形作用面上的锥状凸起；所述第二伸缩臂包括第二弧形作用面。

进一步地，所述液压应力测量仪还包括金属壳体，所述第二液压驱动组件包括一个液压应力测量仪液压缸；所述液压应力测量仪液压缸采用双活塞杆液压缸，且所述液压应力测量仪液压缸的两个伸出端均穿过所述金属壳体的侧壁后与对应的所述第二伸缩臂连接。

进一步地，所述金属壳体为顶部及两侧面设有开口的方形盒体，所述电阻测距仪包括设置在所述金属壳体内的滑动变阻器；所述滑动变阻器的电阻滑动触头通过绝缘支杆连接对应的第二伸缩臂。

进一步地，所述液压应力测量仪还包括设置在所述金属壳体内的方位测量仪和配重块；所述配重块位于所述金属壳体的底面上，所述方位测量仪固定在所述配重块的上方。

进一步地，所述地面操控系统还包括绞车和井口支架；所述井眼膨胀固定器的第一液压驱动组件通过井眼膨胀固定器液压管与所述液压泵连接；所述井眼膨胀固定器液压管上设有第一开关阀；所述液压应力测量仪的第二液压驱动组件通过液压应力测量仪液压管与所述液压泵连接；所述液压应力测量仪液压管上设有第二开关阀；所述绞车能够缠绕或松开所述井眼膨胀固定器液压管和所述液压应力测量仪液压管；所述井口支架能够将所述液压管线的延伸方向由水平方向转换为竖直方向。

进一步地，所述地面操控系统还包括电源，所述液压应力测量仪和所述伺服电机均通过电缆与所述电源连接；所述绞车能够缠绕或松开所述电缆和所述液压管线。

进一步地，所述数据采集与处理系统包括计算机、数据接收卡、数据处理单元、电子电压表和压力传感器；所述电子电压表用于采集所述电阻测距仪两端的电压；所述压力传感器用于采集所述液压泵的输出压力；所述数据接收卡和所述数据处理单元均集成在所述计算机内；所述电子电压表和所述压力传感器与所述数据接收卡和所述数据处理单元均电连接。

另一方面，本申请的实施例还提供了一种基于上述井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤一、在下入被测井之前将液压应力测量仪调制平衡；

步骤二、通过地面控制系统将井眼膨胀固定器、伺服电机和液压应力测量仪下入至预设深度点；

步骤三、启动液压泵驱动井眼膨胀固定器中的第一伸缩臂伸展并顶紧在井壁上，然后切断所述液压泵与所述井眼膨胀固定器之间的管路；

步骤四、通过地面控制系统驱动所述伺服电机旋转至预设的方位角，所述伺服电机带动所述液压应力测量仪转到预设的方位；

步骤五、液压泵持续加压驱动液压应力测量仪中的第二伸缩臂持续伸展直至地层破裂；

步骤六、所述数据采集与处理系统采集所述电阻测距仪两端的电压值和所述液压泵的输出压力值，并根据所述电压值计算出所述液压应力测量仪中的第二伸缩臂的长度，并实时绘制所述液压泵的输出压力值与所述第二伸缩臂的长度的关系曲线图；

步骤七、实时分析关系曲线图，获取该方向上的原始地应力值和地层破裂压力；所述该方向上的原始地应力值为液压泵的输出压力值随着第二伸缩臂的长度增加而突然增大的第一个拐点值；所述地层破裂压力值为压力随着第二伸缩臂的长度增加而突然减小的拐点值；

步骤八、测完一个深度点的原始地应力和地层破裂压力后，通过液压泵驱动井眼膨胀固定器中的第一伸缩臂和液压应力测量仪中的第二伸缩臂收回，然后在上提或下放液压应力测量仪至下一个深度点，并重复步骤三至步骤七，直至的得到所有预设深度点的原始地应力值和地层破裂压力值；

步骤九、分析不同深度、不同方向地应力大小和方向，确定出被测井所在地区的最大主应力和最小主应力的大小以及方向。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

1、本申请实施例通过液压泵驱动井眼膨胀固定器上的第一伸缩臂顶紧被测井的井壁，通过连接在井眼膨胀固定器下端的伺服电机调整液压应力测量仪至预设的方位角，然后通过液压泵持续加压使液压应力测量仪上的第二伸缩臂逐渐伸出直至地层破裂，并带动连接在第二伸缩臂上的电阻测距仪的电阻和电压发生变化，再通过数据采集与处理系统采集电阻测距仪两端的电压值和液压泵的输出压力值，并根据电压值计算出液压应力测量仪中的第二伸缩臂的长度，并实时绘制压力值与第二伸缩臂的长度的关系曲线，间接得到预设方向上的原始地应力值和地层破裂压力，测量方法更简单。

2、本申请实施例测完一个深度点的原始地应力和地层破裂压力后，可以通过液压泵驱动井眼膨胀固定器中的第一伸缩臂和液压应力测量仪中的第二伸缩臂收回，并通过绞车上提或下放液压应力测量仪至下一个深度点进行测量，全部测量完成后还可以通过绞车上提至地面，解决了现有测量设备回收困难、不可重复测量的问题。

3、本申请实施例在井眼膨胀固定器液压管上设置第一开关阀，在液压应力测量仪液压管上设置第二开关阀，由此，只需一个液压泵并通过控制第一开关阀和第二开关阀的开关即可使井眼膨胀固定器和液压应力测量仪工作在不同的工作压力下。

4、本申请实施例通过数据采集与处理系统分析不同深度、不同方向地应力大小和方向，确定出被测井所在地区的最大主应力和最小主应力的大小以及方向，测量结果更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中井下控制系统和液压应力测量仪的连接结构示意图；

图3为本申请实施例的液压原理图；

图4为本申请实施例中液压应力测量仪的电路原理图；

图5为本申请实施例中伺服电机的电路原理图；

图6为本申请实施例中液压泵的输出压力-第二伸缩臂长度曲线图。具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，本申请的实施例提供了一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，包括地面操控系统1、数据采集与处理系统2、井下控制系统3和液压应力测量仪4。

具体的，参照图1、图2和图3，井下控制系统3包括井眼膨胀固定器31和伺服电机32。井眼膨胀固定器31包括第一液压驱动组件、第一伸缩臂312、金属支撑管313和金属圆环314。第一液压驱动组件包括多个插接在金属支撑管313的侧壁上的井眼膨胀固定器液压缸311。多个井眼膨胀固定器液压缸311沿金属支撑管313的周向均布，且每个井眼膨胀固定器液压缸311的固定端连接在金属支撑管313的侧壁和金属圆环314上，金属圆环314位于金属支撑管313 的外侧，用于将三个井眼膨胀固定器液压缸311箍紧。井眼膨胀固定器液压缸311的伸出端均穿过金属支撑管313的侧壁后与对应的第一伸缩臂312连接。第一伸缩臂312包括第一弧形作用面316和设置在第一弧形作用面316上的锥状凸起317。由此，第一液压驱动组件能够驱动第一伸缩臂312伸出并抓紧井壁。

金属支撑管313的下端固连伺服电机32的壳体，具体的，伺服电机32的壳体位于金属支撑管313内。伺服电机32的输出轴连接液压应力测量仪4的上端。

液压应力测量仪4包括第二液压驱动组件、第二伸缩臂42、电阻测距仪43、金属壳体44、方位测量仪45和配重块46。

金属壳体44为顶部及两侧面设有开口的方形盒体。第二液压驱动组件包括一个插接在金属壳体44上的液压应力测量仪液压缸41。液压应力测量仪液压缸41为双活塞杆液压缸，且液压应力测量仪液压缸41的两个伸出端均穿过金属壳体44的侧壁后与对应的第二伸缩臂42连接。第二伸缩臂42包括第二弧形作用面421。参照图4和图 5，电阻测距仪43包括设置在金属壳体44内的滑动变阻器441和绝缘支杆442。绝缘支杆442的两端分别连接滑动变阻器441的电阻滑动触头和对应的第二伸缩臂42。由此，可以将第二伸缩臂42的伸长量转化为滑动变阻器441的电阻变化值，然后再测出滑动变阻器441 两端的电压值，即可通过计算得到第二伸缩臂42的伸长量。由此，第二液压驱动组件能够驱动第二伸缩臂42伸出并对目标地层围岩施加连续稳定的压力，直至地层破裂，并使电阻测距仪43两端的电压发生变化。

配重块46设置在金属壳体44的底面上，方位测量仪45固定在配重块46的上方。方位测量仪45与计算机21电连接，用于测量液压应力测量仪4的方位角和倾斜角，配重块46用于调整液压应力测量仪4使其处于水平状态，由此可以保证测量的准确性。

需要说明的是，本实施例中井眼膨胀固定器液压缸311为三个，其他实施例中井眼膨胀固定器液压缸311还可以为两个或四个等，具体数量根据实际工况进行选择，此处不做限定。

地面操控系统1包括控制装置(图中未示)、液压泵11、井眼膨胀固定器液压管12、液压应力测量仪液压管13、第一开关阀14、第二开关阀15、电源17、绞车18和井口支架19。

井眼膨胀固定器31的井眼膨胀固定器液压缸311通过井眼膨胀固定器液压管12与液压泵11连接，第一开关阀14设置在井眼膨胀固定器液压管12上。液压应力测量仪4的液压应力测量仪液压缸41 通过液压应力测量仪液压管13与液压泵11连接。第二开关阀15设置在液压应力测量仪液压管13上。由此，液压泵11能够同时或分别为井眼膨胀固定器液压缸311和液压应力测量仪液压缸41提供液压动力。

参照图4和图5，电源17包括直流电源171和交流电源172。直流电源171通过液压应力测量仪电线173与滑动变阻器441电连接。交流电源172通过伺服电机电线174与伺服电机32电连接。液压应力测量仪电线173和伺服电机电线174共同构成电缆175。

绞车18水平放置于地面上，能够缠绕或松开电缆175、井眼膨胀固定器液压管12和液压应力测量仪液压管13。井口支架19架设于井口上，其上设有多个滑轮，井口支架19能够将电缆175、井眼膨胀固定器液压管12和液压应力测量仪液压管13的延伸方向由水平方向转换为竖直方向，使其顺利入井。由此，地面操控系统1能够为井下控制系统3和液压应力测量仪4提供动力源和牵引力。

参照图4至图6，数据采集与处理系统2包括计算机21、数据接收卡(图中未示)、数据处理单元(图中未示)、电子电压表23和压力传感器24。电子电压表23连接在电阻测距仪43两端，用于采集电阻测距仪43两端的电压。压力传感器24设置在液压应力测量仪液压管13上，用于采集液压泵11的输出压力。数据处理单元能够根据电压值计算出液压应力测量仪4中的第二伸缩臂42的长度，并实时绘制压力值与第二伸缩臂42的长度的关系曲线。数据接收卡和数据处理单元均集成在计算机21内。电子电压表23和压力传感器24 与数据接收卡和数据处理单元均电连接。计算机21与伺服电机32电连接。

另一方面，本申请的实施例还提供了一种基于上述井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置的测量方法，包括以下步骤：

S1、在下入被测井之前调整配重块46的位置将液压应力测量仪 4调制平衡；

S2、通过绞车18将井眼膨胀固定器31、伺服电机32和液压应力测量仪4下入指定的井深处；

S3、控制装置启动液压泵11给井眼膨胀固定器31中的井眼膨胀固定器液压缸311供液，液压油推动井眼膨胀固定器液压缸311的活塞杆带动第一伸缩臂312伸展并顶紧在井壁上，然后关闭井眼膨胀固定器液压管12上的第一开关阀14，保持压力；

S4、通过计算机21驱动伺服电机32旋转至预设的方位角，伺服电机32带动液压应力测量仪4转到预设的方位；

S5、控制装置控制液压泵11给液压应力测量仪4中的液压应力测量仪液压缸41继续供液，液压油推动液压应力测量仪液压缸41的活塞杆带动第二伸缩臂42持续伸展直至地层破裂；

S6、数据采集与处理系统2连续接收并记录时间，同时采集电阻测距仪43两端的电压值和液压泵11的输出压力值，并根据电压值计算出液压应力测量仪4中的第二伸缩臂42的长度，并实时绘制液压泵11的输出压力值与第二伸缩臂42的长度的关系曲线图。

S7、人工实时分析关系曲线图，获取该方向上的原始地应力值和地层破裂压力；该方向上的原始地应力值为压力随着第二伸缩臂42 的长度增加而突然增大的第一个拐点值；地层破裂压力值为压力随着第二伸缩臂42的长度增加而突然减小的拐点值；

S8、测完一个深度点的原始地应力和地层破裂压力后，通过液压泵11驱动井眼膨胀固定器31中的第一伸缩臂312和液压应力测量仪 4中的第二伸缩臂42收回，然后在上提或下放液压应力测量仪4至下一个深度点，并重复步S3至S7，直至的得到所有预设深度点的原始地应力值和地层破裂压力值；

S9、人工分析不同深度、不同方向地应力大小和方向，确定出被测井所在地区的最大主应力和最小主应力的大小以及方向。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，包括地面操控系统、数据采集与处理系统、井下控制系统和液压应力测量仪；

所述地面操控系统能够为所述井下控制系统和所述液压应力测量仪提供动力源和牵引力；

所述井下控制系统包括井眼膨胀固定器和伺服电机；

所述井眼膨胀固定器的下端固连所述伺服电机的壳体，所述伺服电机的输出轴连接所述液压应力测量仪的上端；

所述井眼膨胀固定器包括第一液压驱动组件和第一伸缩臂；所述第一液压驱动组件能够驱动所述第一伸缩臂伸出并抓紧井壁；

所述液压应力测量仪包括第二液压驱动组件、第二伸缩臂和电阻测距仪；所述第二液压驱动组件能够驱动所述第二伸缩臂伸出并对目标地层围岩施加连续稳定的压力直至地层破裂，并使电阻测距仪两端的电压发生变化；

所述地面操控系统包括液压泵；所述液压泵为所述第一液压驱动组件和第二液压驱动组件提供液动力；

所述数据采集与处理系统能够采集所述电阻测距仪两端的电压值和所述液压泵的输出压力值，并根据所述电压值计算出所述液压应力测量仪中的第二伸缩臂的长度，并实时绘制所述液压泵的输出压力值与所述第二伸缩臂的长度的关系曲线。

2.根据权利要求1所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述井眼膨胀固定器还包括金属支撑管和金属圆环；所述第一液压驱动组件包括多个井眼膨胀固定器液压缸；多个所述井眼膨胀固定器液压缸沿所述金属支撑管的周向均布，且每个所述井眼膨胀固定器液压缸的固定端连接在所述金属支撑管的侧壁和所述金属圆环上，所述井眼膨胀固定器液压缸的伸出端均穿过所述金属支撑管的侧壁后与对应的所述第一伸缩臂连接。

3.根据权利要求1所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述第一伸缩臂包括第一弧形作用面和设置在第一弧形作用面上的锥状凸起；所述第二伸缩臂包括第二弧形作用面。

4.根据权利要求1所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述液压应力测量仪还包括金属壳体，所述第二液压驱动组件包括一个液压应力测量仪液压缸；所述液压应力测量仪液压缸采用双活塞杆液压缸，且所述液压应力测量仪液压缸的两个伸出端均穿过所述金属壳体的侧壁后与对应的所述第二伸缩臂连接。

5.根据权利要求4所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述金属壳体为顶部及两侧面设有开口的方形盒体，所述电阻测距仪包括设置在所述金属壳体内的滑动变阻器；所述滑动变阻器的电阻滑动触头通过绝缘支杆连接对应的第二伸缩臂。

6.根据权利要求4所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述液压应力测量仪还包括设置在所述金属壳体内的方位测量仪和配重块；所述配重块位于所述金属壳体的底面上，所述方位测量仪固定在所述配重块的上方。

7.根据权利要求1所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述地面操控系统还包括绞车和井口支架；所述井眼膨胀固定器的第一液压驱动组件通过井眼膨胀固定器液压管与所述液压泵连接；所述井眼膨胀固定器液压管上设有第一开关阀；所述液压应力测量仪的第二液压驱动组件通过液压应力测量仪液压管与所述液压泵连接；所述液压应力测量仪液压管上设有第二开关阀；所述绞车能够缠绕或松开所述井眼膨胀固定器液压管和所述液压应力测量仪液压管；所述井口支架能够将所述液压管线的延伸方向由水平方向转换为竖直方向。

8.根据权利要求7所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述地面操控系统还包括电源，所述液压应力测量仪和所述伺服电机均通过电缆与所述电源连接；所述绞车能够缠绕或松开所述电缆和所述液压管线。

9.根据权利要求1所述的井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置，其特征在于，所述数据采集与处理系统包括计算机、数据接收卡、数据处理单元、电子电压表和压力传感器；所述电子电压表用于采集所述电阻测距仪两端的电压；所述压力传感器用于采集所述液压泵的输出压力；所述数据接收卡和所述数据处理单元均集成在所述计算机内；所述电子电压表和所述压力传感器与所述数据接收卡和所述数据处理单元均电连接。

10.一种基于权利要求1～9任一所述井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在下入被测井之前将液压应力测量仪调制平衡；

步骤二、通过地面控制系统将井眼膨胀固定器、伺服电机和液压应力测量仪下入至预设深度点；

步骤三、启动液压泵驱动井眼膨胀固定器中的第一伸缩臂伸展并顶紧在井壁上，然后切断所述液压泵与所述井眼膨胀固定器之间的管路；

步骤四、通过地面控制系统驱动所述伺服电机旋转至预设的方位角，所述伺服电机带动所述液压应力测量仪转到预设的方位；

步骤五、液压泵持续加压驱动液压应力测量仪中的第二伸缩臂持续伸展直至地层破裂；

步骤六、所述数据采集与处理系统采集所述电阻测距仪两端的电压值和所述液压泵的输出压力值，并根据所述电压值计算出所述液压应力测量仪中的第二伸缩臂的长度，并实时绘制所述液压泵的输出压力值与所述第二伸缩臂的长度的关系曲线图；

步骤七、实时分析关系曲线图，获取所述预设深度点的原始地应力值和地层破裂压力；所述原始地应力值为压力随着伸缩臂的长度增加而突然增大的第一个拐点值；所述地层破裂压力值为液压泵的输出压力值随着伸缩臂的长度增加而突然减小的拐点值；

步骤八、测完一个深度点的原始地应力和地层破裂压力后，通过地面控制系统驱动井眼膨胀固定器中的第一伸缩臂和液压应力测量仪中的第二伸缩臂收回，然后在上提或下方液压应力测量仪至下一个深度点，并重复步骤三至步骤七，直至的得到所有预设深度点的原始地应力值和地层破裂压力值；

步骤九、分析不同深度、不同方向地应力大小和方向，确定出被测井所在地区的最大主应力和最小主应力的大小以及方向。

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