基于测试系统柔度分析的水压致裂法确定最大水平主应力误差分析与讨论

作     者：杨跃辉 孙东生 秦向辉 李阿伟 孙炜锋 张重远 李冉 孟文 陈群策 YANG Yuehui;SUN Dongsheng;QIN Xianghui;LI Awei;SUN Weifeng;ZHANG Chongyuan;LI Ran;MENG Wen;CHEN Qunce

作者机构：中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部地应力工程技术创新中心北京100081 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第S1期

页      面：3385-3396页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(42174122) 中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(DZLXJK202201) 

主　　题：岩石力学 水压致裂法 系统柔度 重张压力 最大水平主应力 误差分析 

摘      要：最大水平主应力测量结果误差较大是水压致裂地应力测量方法中存在的突出问题。在梳理国内外水压致裂地应力测量规程或建议方法的基础上,对比分析用于计算最大水平主应力的几个主要公式之间的差异及其适用性,并以测试系统柔度为主要影响因素,较为细致和深入地分析影响最大水平主应力计算精度的误差来源及其物理机制。在此基础上,以甘肃北山花岗岩钻孔获取的深孔水压致裂实测数据为例,基于KGD理论模型对裂缝重张过程进行数值分析,定量研究系统柔度对最大水平主应力计算结果的影响。以剔除柔度影响因素的理论计算值为“修正值,给出孔深18~930m深度范围共计6个测段的实测数据和“理论修正值,结果表明,受系统柔度影响,随测试深度增加,最大水平主应力测试结果误差逐渐增加。当测试深度为930 m时,测量结果的相对误差为24.55%。研究结果可为相关工程应用中最大水平主应力测量结果误差问题提供参考,也为开展水压致裂地应力测量的误差分析,以及进一步提升测量结果的可靠性提供一种新的研究思路和技术途径。