地層應力是巖石力學、地質(zhì)力學等學科共同探討的問題,具有重要的工程意義。差應變法能夠基于各向同性假設(shè)測量地層應力比和地層應力方向。但是實際情況下,大多數(shù)地層巖石具有不同程度的各向異性,國內(nèi)針對各向異性巖石的地層應力測量研究較少。本文首先調(diào)研了差應變法的理論和局限性,設(shè)計了各向異性巖石差應變測量方法,推導了各向異性巖石地層應力比公式。然后,利用各向異性巖石差應變測量方法對砂巖、礫巖、頁巖進行測量,并將測量結(jié)果代入各向異性巖石地層應力比公式。最后,分析了巖石力學參數(shù)各向異性和應力歷史對差應變法測量地層應力的影響,從巖石力學參數(shù)、巖石有效壓縮系數(shù)、微裂縫形態(tài)等角度對影響機理進行論述。研究發(fā)現(xiàn):(1)不同種類的巖石,其差應變測量結(jié)果有較大差別。(2)基于各向異性巖石地層應力比公式確定的地層應力,主方向應力差明顯增加。(3)巖石受到應力荷載作用后,差應變測量地層應力的結(jié)果有較大改變。(4)靜水壓力作用下,巖石有效壓縮系數(shù)的變化反映了巖石內(nèi)部微裂縫的咬合過程。

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 差應變法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巖石各向異性研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 論文研究內(nèi)容
        1.3.2 論文技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
第2章 各向異性巖石的差應變地層應力測量
    2.1 各向異性巖石的差應變地層應力測量理論
        2.1.1 各向異性巖石的有效壓縮系數(shù)
        2.1.2 各向異性巖石的裂縫形態(tài)參數(shù)
        2.1.3 各向異性巖石的地層應力比公式
    2.2 各向異性巖石的差應變地層應力測量方法
        2.2.1 實驗方案設(shè)計
        2.2.2 實驗前期準備
        2.2.3 實驗設(shè)備簡介
    2.3 各向異性巖石差應變實驗的影響因素分析
        2.3.1 實驗系統(tǒng)誤差
        2.3.2 實驗人為誤差
        2.3.3 測量誤差范圍
    2.4 本章小結(jié)
第3章 巖石各向異性對差應變測量地層應力的影響
    3.1 不同種類巖石的差應變測量結(jié)果
        3.1.1 砂巖差應變實驗結(jié)果
        3.1.2 礫巖差應變實驗結(jié)果
        3.1.3 頁巖差應變實驗結(jié)果
        3.1.4 不同種類巖石的差應變測量結(jié)果分析
    3.2 各向異性巖石的地層應力測量結(jié)果
        3.2.1 巖石力學參數(shù)測量結(jié)果
        3.2.2 地層應力結(jié)果的對比分析
        3.2.3 巖石力學參數(shù)各向異性對差應變的影響
    3.3 應力歷史對差應變測量結(jié)果的影響
        3.3.1 加載次數(shù)對差應變測量結(jié)果的影響
        3.3.2 基于微裂縫形態(tài)參數(shù)的計算結(jié)果
        3.3.3 應力歷史對差應變測量結(jié)果的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 巖石主方向上的柔度參數(shù)求解公式
致謝



本文編號：3755746