一种基于采动应力环境模拟的岩石采动力学实验方法

    公开(公告)号:CN108333048B

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201810124909.6

    申请日:2018-02-07

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/08

    摘要: 本发明公开了一种基于采动应力环境模拟的岩石采动力学实验方法,根据国家标准规定和现场矿区实际工作情况选取不同赋存深度的岩体,在实验室中使用机械设备将不同赋存深度的岩体加工成岩体试样,然后对岩体试样进行采动应力环境模拟试验,得到不同赋存深度的岩体试样在无支撑柱开采方式下的应力应变数据,最后采用作图分析法得到不同赋存深度的岩体的岩石力学特征及其机理分析结果;该方法解决了传统实验没有探讨不同开采深度的工作面前方岩体应力演化规律以及没有考虑工程现场的应力状态和开采扰动的影响导致实验研究不准确和实用性不高的一系列问题。

    基于NDB试样的非对称三点弯曲加载测试岩石复合断裂韧度的方法

    公开(公告)号:CN109781548A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201910070436.0

    申请日:2019-01-25

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/20 G01N1/28

    摘要: 本发明提供基于NDB试样的非对称三点弯曲加载测试岩石复合断裂韧度的方法,所用试件本体为带切槽的矩形深梁(NDB),外形为长方体,本体中间横截面处预制有高度为a的切槽,向本体厚度方向延伸,且贯穿本体厚度方向前后端面;试件本体长度L为试件本体宽度W的2倍,厚度B不小于0.8W。基于这种NDB试样,本发明提供了一种利用非对称三点弯曲加载进行岩石纯I型、纯II型及I-II复合断裂韧度测试的方法,通过非对称加载实现张拉和剪切荷载的施加。本发明所用NDB试样结构简单,易于利用岩块加工;加载所用夹具为普通三点弯曲夹具,仅需支座非对称布置,实验加载极为方便,且能实现纯I型、纯II型及整个复合加载区间的I-II复合断裂韧度测试。

    不同硐室开挖条件深部围岩长期力学行为室内模拟方法

    公开(公告)号:CN108387450A

    公开(公告)日:2018-08-10

    申请号:CN201810224020.5

    申请日:2018-03-19

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/08

    CPC分类号: G01N3/08 G01N2203/0019

    摘要: 本发明公开了一种不同硐室开挖条件深部围岩长期力学行为室内模拟方法,其包括以下步骤:向预处理后的样品加载样品原位应力;通过轴压和围压模拟硐室不同开挖条件开挖前的深部围岩应力环境;通过升高轴压和降低围压模拟开挖时的深部围岩应力环境;调整轴压和围压模拟开挖后硐室初步形成阶段深部围岩应力环境;降低围压和轴压,得到模拟硐室变形发展阶段的样品;降低硐室变形发展阶段中施加的围压和轴压,得到模拟围岩在硐室添加支护后最终的应力变形阶段的样品。本发明可以得到不同硐室开挖条件扰动影响下的岩石长期力学行为,探究深部围岩在真实赋存环境不同硐室开挖条件下的长期强度、损伤演化及其长期稳定性,为后续工程开挖提供依据。

    用于岩石纯剪切试验的岩块试件及基于该试件的纯剪切试验方法

    公开(公告)号:CN105699213A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610213263.X

    申请日:2016-04-07

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/24 G01N1/28

    CPC分类号: G01N3/24 G01N1/28

    摘要: 本发明提供的用于纯剪切试验的岩块试件,其构成由在长方体形试件本体下端面沿厚D度方向设置凹向试件本体内部垂直贯通试件本体两端面的长方体形凹槽,在上端面沿宽度方向设置垂直贯通试件本体两端面与长方形体凹槽相对应的长方体形凸台而形成,所述凹槽的两侧壁面和凸台的两侧壁面分别关于试件本体垂直于上下端面的同一中垂面对称,且凹槽的两侧壁面之间的宽度和凸台的两侧壁面之间的宽度相等,所述凹槽的底平面与凹槽两侧壁面体的端平面平行,所述凸台的顶平面与凸台两侧的台阶平面平行。本发明还提供了基于上述岩块试件在常规岩石力学试验机上进行岩石的纯剪切试验方法。本发明能实现真正的纯剪试验,获得岩石的纯剪切强度。

    用于室内三轴水力压裂试验的压头系统

    公开(公告)号:CN105241750A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510821393.7

    申请日:2015-11-24

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/02

    摘要: 用于室内三轴水力压裂试验的压头系统,涉及一种压头系统,以克服现有技术中三轴压裂试验采用的压头制样费时、操作复杂且试验后处理复杂的缺点。包括压头单元、橡胶密封圈及螺母,所述压头单元为一体式结构,依次包括依次连接的顶部接头、主体压头、下部管道及底部锥度密封接头,顶部接头、主体压头、下部管道及底部锥度密封接头皆为同轴设置且中心轴处沿其轴向设有贯通孔,顶部接头外表面设有凹槽,凹槽上设置有与其相匹配的橡胶密封圈;底部锥度密封接头外表面设有外螺纹,所述螺母与外螺纹相匹配。本发明能够快捷、高效地完成室内三轴水力压裂试验,密封效果好,能够有效防止受压流体泄漏,适用于室内单轴或三轴压裂试验。

    岩石直剪实验试件、试件夹具及其剪切测试方法

    公开(公告)号:CN108426788B

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN201810322300.X

    申请日:2018-04-11

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/24

    摘要: 岩石直剪实验试件、试件夹具及其剪切测试方法,属于岩石力学测试技术领域。该试件能够直接用于三轴试验机,包括长方体本体,本体下侧左部设置有第一切槽,第一切槽从边侧沿水平方向向本体内部延伸,还包括第二切槽,第一切槽与第二切槽以本体中心为中心呈中心对称分布,切槽长度与其所在长方体本体的边侧长度相同,切槽宽度不长于底面边长的一半。结构简单轻便,能够在只能进行压缩的三轴力学实验机上开展岩石的直剪试验,丰富三轴力学实验机试验用途,通过围压油源提供的围压加载提供试件表面压应力,压应力分布比传统直剪试验选用的轴向集中荷载加载更加均匀,提高应力分布均匀性,能够后续开展高温岩石直剪试验,适用于开展岩石直剪试验研究。

    基于临界应力强度因子的页岩裂缝扩展判断方法及产品

    公开(公告)号:CN116718474B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202310721619.0

    申请日:2023-06-16

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N3/08

    摘要: 本发明提供了一种基于临界应力强度因子的页岩裂缝扩展判断方法及产品,涉及石油天然气开发技术领域。所述方法包括:获取基质和层理的断裂韧度;在层理的I型应力强度因子KI(α±90°)=KIcw的情况下,判断裂纹扩展、扩展方向为层理方向;在基质的I型应力强度因子KI(θ0)=KIc0的情况下,判断裂纹扩展、扩展方向为θ0=argmax[KI(θ)]。基于该方法,可以结合基质的断裂韧度和层理的断裂韧度判断层状岩石裂缝偏转方向。其中,断裂韧度可以基于试样的断裂试验直接获得,从而可以基于简单试验获得对层状岩石裂缝偏转进行准确判断。

    支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN116776556B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202310574799.4

    申请日:2023-05-19

    申请人: 四川大学

    摘要: 后续研究弹塑性嵌入后支撑带渗透率提供依据。本发明提供了一种支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质,涉及石油天然气开发技术领域。本发明实施例中,采用下式确定支撑带孔隙度:基于该方法,可以确定支撑带孔隙率随支撑剂铺设浓度与粒间距离系数增大而升高,但当铺设浓度不低于13kg/m2时,铺设浓度增加对裂缝导流能力的提高主要通过增加裂缝宽度体现,而对支撑带孔隙率几乎不产生影响。此外,采用本发明

    基于断裂韧度的层状岩石裂缝偏转判断方法及产品

    公开(公告)号:CN116773773A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310721608.2

    申请日:2023-06-16

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: G01N33/24 G01N3/08

    摘要: 本发明提供了一种基于断裂韧度的层状岩石裂缝偏转判断方法及产品,涉及石油天然气开发技术领域。所述方法包括:获取基质和层理的断裂韧度;在基质的应力强度因子先达到其断裂韧度的情况下,判断裂缝在基质内沿着应力强度因子最大的方向扩展;在层理的应力强度因子先达到其断裂韧度的情况下,判断裂纹沿着层理扩展。基于该方法,可以结合基质的断裂韧度和层理的断裂韧度判断层状岩石裂缝偏转方向。