[发明专利]轴向应力独立加载的全直径岩心水压致裂超声波检测方法

权利要求书

1.一种轴向应力独立加载的全直径岩心水压致裂超声波检测方法，其特征在于：在同一岩心端面上施加两套不同的载荷，每套载荷的数值及比例单独调节，每套载荷均与超声波探头连接，通过超声波探头探测岩心全直径范围内水压裂缝的延伸状况，进而更加准确地判断破坏集中的区域，实现该检测方法的检测系统包括岩心夹持器、超声波检测系统、液压加载荷系统以及压裂液注入系统，所述的液压加载荷系统包括两套轴压加载装置，一套围压加载装置及液压泵，液压泵分别连接两套轴压加载装置，一套围压加载装置，所述的轴压加载装置是一对半圆形的压砧，分别对称安装在岩心夹持器内柱形岩心半部的顶面及底面；两套轴压加载装置恰能覆盖整个岩心的端面，在压砧与岩心接触的面制有凹槽，在凹槽内嵌装超声探头。

2.根据权利要求1所述的轴向应力独立加载的全直径岩心水压致裂超声波检测方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）在岩心端面钻取小孔，插入压裂液注入管并固定，在底部压砧端面上的超声波探头处涂抹耦合剂后装入岩心夹持器，再装入岩心；

（2）在顶部压砧端面上的超声波探头处适量涂抹耦合剂，将顶部压砧装入岩心夹持器，确保固定在岩心中的压裂液注入管线能穿过顶部压砧中心孔眼；

（3）连接液压、气压管线和超声波发射、接收电缆以及压裂液注入管线；

（4）操作可控阀门，在岩心两端加载少量轴压，再打开气压管线，声波探头在气压作用下会与岩心端面进一步良好耦合，随后加载围压至设定压力，最后操作阀门，加载轴压至设定载荷，静置岩心1小时，待岩心充分变形；

（5）打开超声波发射\接收系统，调整示波器直至能显示出明显的特征波形，再开动平流泵，以恒定流速向岩心内泵入压裂液，当岩心被压开后，多余的压裂液会由底部压砧中心部位的小孔流出；

（6）记录三轴应力随时间变化的曲线，直接读出岩心在该三轴应力条件下的破裂压力，同时根据不同时间点示波器中横、纵波波速和波形振幅的记录，描述不同时间段内水力裂缝从形成直至完全贯穿岩心的过程。