岩石力学三轴应力测试系统及其应用.pdfVIP

维普资讯 23卷 第 {期 石 油 钻 探 技 术 Vol23，No．1 1995年 12月 PEFRO[EUM DRIII|ING TECHNIQUES I)ec．1995 ●钻井工具 ． 岩石力学三轴应力测试系统及其应用 ． ， l ， 堡 秦红祥 鲍洪志 1， 、 (山东藩州253005) T‘ ’／ lL3 提要 _--a~ 测试系统可以模拟井下状态，对岩样进行力学、声学、变彤、破碎等各竹应 力特性进行系境的测量。本文详细介铝了诚系境的组成、功能及其洲tt誊数在油气钻井与开曼工 程等工业领城的应用。 主囊词 岩石力学 洲试系境 三轴应 力 TerraTek套 司 为了解决油气勘探、开发 中的一系列技术问题 ， 围压最大值 140MPat 促进钻采新工艺、新方法的推广与应用，经地矿部石 孔隙压力最大值 ；100MPa} 油地质海洋地质局批准 ，地矿部石油钻井研究所最 最大模拟井耀；10000mr 近从美国TerraTek公 司引进 了一套岩石力学三轴 温度最大值 ；200 } 应力测试 系统 (RMTTS)，经安装、调试 已投入正常 浏试岩样尺寸： 25×50mm，螂O×100ramI 运行 。 系统精度；误差O．0005。 岩石力学三轴应力浏试系统是 TerraTek公司 3．主要试验内容 的具有国际先进水平的新型产 品。全部试验过程均 本系统试验均需在三轴高压容器内进行 。首先 由计算机 自动控制，可模拟地层在不同的垂直应力、 加工好岩样，然后把岩样及传感器放^高压容器 内， 水平应力、孔隙压力及温度条件下的各种岩石力学 在计算机上选好试验 内容 ，由计算机 自动控翻全部 试验。为岩石破碎 、井眼稳定、地层破裂压力疆浏、 试验过程 。 油层套管外载计算及设计 、油气开采及开发方 案翻 主要做以下 17种试验 ，可根据特殊浏试要求扩 订、油气井防砂、油井水力及酸化压裂 、地应力预浏 展部分试验内容：(1)单轴抗压试验}(2)三轴抗压 等石油勘探开发研究提供准确的基础数据，可应用 试验}(3)巴西劈裂试验I(4)控制加载方式试验l 于油气钻井与开发工程、煤层气开采及环境地质等 (5)应变路径试验I(6)残余强度浏试I(7)动态性 工业领域 ，也可用于民用工程、采矿业及核废料贮 瞻试验 (超声波)}(8)断裂韧性试验}(9)疲劳试 藏 ，目前正在地矿部石海系统的科研、生产及油气开 验 l(1o)蠕变试验 l(11)差应变分析 (DSA)试验l 发之中应用。 (1Z)差波速分析 (DWVA)试验 }(13)裂纹导流率 一 试验I(14)孔隙体积压缩试验 (单轴应变下采油过 、 RMTTS系统简介[] 程模拟)I(15)热膨胀试验}(16)自选设计分段试 1．系统的组成 验l(17)中孔垒尺寸岩芯稳定试验 。 本系统由以下八大部分组成 ：(1)加载框架及轴 通过上述试验可以得到不同地层环境 (圈压、温 压控嗣系统}(2)液压动力供给系统I(3)三轴应力 度、孔晾压力)岩石的各种特性，(1)岩石力学弹性 高压室 (4)匿压控制系统 l(5)孔隙压力控嗣系统 } 参数 ：各种模量、波拾 比等I(2)岩石声学特性 ：各