[實用新型]一種重現波速的地應力測試裝置

有效

• 申請號: 201821892326.X
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN209197943U
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 尹學林
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01L1/25
• 分類號: G01L1/25
• 代理公司: 貴陽睿騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

本實用新型公開了一種重現波速的地應力測試裝置，包括聲波傳感器（5）、聲波剛性傳力盒（6）、承壓板（7）和側向壓力片（8）；所述聲波傳感器（5）分別置于試塊（4）的上、下端；所述聲波剛性傳力盒（6）與承壓板（7）相連，兩個所述聲波剛性傳力盒（6）之間放置試塊（4）；所述側向壓力片（8）置于試塊（4）側面。本實用新型利用了巖石波速與地應力正相關關系，且地應力作用下波速變化量一般在5%～20%的有利條件，保證了地應力的測試精度，同時填補了巖石聲發射地應力測試法的缺陷。本實用新型測試原理簡明，設備輕便，可從量級上提高地應力的測試精度。

技術領域

本實用新型屬于地球物理勘探技術領域，具體來說涉及一種重現波速的地應力測試裝置。

背景技術

現有的巖石聲發射(kaiser效應)地應力測試，是從原巖中取回定向的巖石試件，通過對加工的不同方向的巖石試件進行聲發射試驗，測定kaiser點，即可找出每個試件以前所曾受到的最大壓力，而作為當前應力。但是，原巖在地層的多重構造歷史演化中受到多次擠壓，kaiser效應得到的最大壓力不一定就是當前壓力，曾經的最大壓力方向也不一定就是當前的應力方向。應變恢復法也是一種地應力的測試方法，其原理是巖芯從周圍巖體分離后即發生體積恢復(一部分是立即發生的彈性恢復，另一部分是隨時間緩慢發生的滯彈性恢復)，且各方向的應變恢復量與之前所受壓力正相關。應變恢復法有可能得到原巖當前的應力，但是它屬于間接測量法，其彈性恢復的處理計算、滯彈性恢復的測量與處理計算是一個十分復雜的過程，需要針對不同巖性建立準確的本構模型，而且滯彈性恢復的應變量一般為0.01％～0.3％，測量不易，本構模型建立不易，擬合計算不易。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種重現波速的地應力測試裝置，測試原理簡明，設備輕便，可從量級上提高地應力的測試精度。

本實用新型的技術方案如下：

一種重現波速的地應力測試裝置，包括聲波傳感器、聲波剛性傳力盒、承壓板和側向壓力片；

所述聲波傳感器分別置于試塊的上、下端；

所述聲波剛性傳力盒與承壓板相連，兩個所述聲波剛性傳力盒之間放置試塊；

所述側向壓力片置于試塊側面。

所述聲波傳感器置于聲波剛性傳力盒內。

所述聲波剛性傳力盒為槽鋼，所述聲波傳感器兩個一組，分別置于槽鋼的底面。

本實用新型采用了巖石波速與巖石地應力正相關的對應原理，利用原位應力狀態下測試與計算巖石的三維波速，直接在取回的巖芯中加工最大聲波方向的巖石試件，在有圍壓下的前提下對巖石試件進行壓縮試驗與聲波測試。最后選取試件波速與鉆孔最大波速相等的壓力，為鉆孔原巖的最大應力，最大聲波方向為原巖最大應力方向。本實用新型消除了巖石聲發射測試地應力的缺陷，明確測定出當前的原巖最大應力，而不是原巖歷史上的最大應力，同時免去了巖石聲發射要求多個方向的巖石試件進行試驗的繁重環節，避免了由于巖石試件樣本不足而影響測試與統計精度的情況。

附圖說明

圖1是本實用新型鉆孔示意圖；

圖2是本實用新型有側壓的壓力加載壓縮試驗示意圖；

圖中，1-原位孔壁、2-最大聲波值、3-三維聲波值、4-試塊、5-聲波傳感器、6-聲波剛性傳力盒、7-承壓板、8-側向壓力片。

具體實施方式

下面，結合附圖對本實用新型進行進一步的說明。