[发明专利]一种差应变法地应力测试件的密封方法

说明书

本发明属于石油、天然气地质与勘探开发工程领域，主要涉及一种利用差应变法进行地层地应力测试件的密封方法，包括步骤：打磨以及擦拭测试件，在测试件的对应位置粘贴应变片；制作用于密封测试件的密封模具；配制密封胶，然后将粘贴有应变片的测试件放入密封模具内灌胶密封，将密封模具整体热固化，脱模得到密封的测试件；本发明利用密封模具和配制的密封胶来密封测试件，保证了测试件表面密封胶的平整度，同时利用本发明的密封方法能够得到密封胶气泡少，热固化后的密封胶层各处均匀，保证了试验数据的准确性和可靠性。

技术领域

本发明属于石油、天然气地质与勘探开发工程领域，主要涉及一种利用差应变法进行地层地应力测试件的密封方法。

背景技术

地应力是人类工程活动之前存在于岩体中的应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。地应力的研究具有广泛的应用。例如，地应力的大小及其变化是控制油气富集区分布、水力压裂裂缝扩展、储集层裂缝分布、油井套管长期外载以及钻井地层破裂压力、坍塌压力等参数的因素之一,也是油气田开发方案的制定及油井工程设计必不可缺少的基础数据。

目前，实验室主要采用声发射法、非弹性应变恢复法、差应变分析法测量地应力。其中，差应变法通过对密封测试件施加静水压力测量X、Y、Z三个方向的应变得到垂直应力、最大水平应力、最小水平应力，如附图1所示。在对岩样进行静水加压之前，需要对立方体的岩样用密封胶密封。由于岩样内部存在大量的空隙和裂隙，三轴应力状态下，岩样受到加压工作液的作用，一旦加压工作液进入岩样内部，会导致岩样孔隙间应力的变化，从而改变了岩样的真实有效应力；而且，加压工作液与岩样直接接触后，加压工作液会通过裂隙侵入岩样内部，此时岩样的成分可能会发生物理及化学变化，导致岩石试样的自身性质发生改变。因此，利用差应变法测量地应力时，实验成功的关键在于确保测试件密封良好，防止加压工作液进入试件引起试件力学性质的变化。

现有的岩样密封技术，通常采用的方法是：将测试件放到报纸上，使用毛刷将配制的密封胶一层一层刷涂到岩样上(附图2)，这种方法存在的弊端有：对密封胶要求较为严格——粘稠度太小不容易涂上去，太稠气泡多并且凝固快，密封不均匀；刷涂形成的涂层厚薄不均匀，难以控制，加压工作液在胶层薄弱处易微渗，容易导致密封失败。

或者是利用模具控制所刷胶层的厚度，如中国专利201410058885公开了一种用于硬岩的岩石试样密封方法，其在承压垫块处增加了凹槽倒角，同时承压垫块的厚度大于岩石试样的厚度，通过承压垫块及岩石试样厚度控制涂胶层的均匀性，同时在每两个相邻承压垫块接触面处增加了阶梯槽，且在阶梯槽内加装密封橡胶条，实现两个相邻承压垫块接触面之间缝隙的密封。但是其采用涂抹密封胶来包覆岩石试样，即使用刮板对密封胶进行了刮平处理，也不能保证密封胶内不含气泡而均匀一致。

中国专利201410599253公开了一种差应变分析法计算地应力的方法，其密封岩样时先将岩样放入方形模具内，然后将密封胶倒入模具填满岩样，同时对岩样抽真空以排出密封胶中的空气，但是利用抽真空排出密封胶中的空气的方法较复杂，抽真空过程中有可能会对岩样构件乃至密封胶造成影响。

因此，有必要提供一种新的岩样密封方法。

发明内容

本发明的目的在于克服和解决现有技术的不足，提供一种差应变法地应力测试件的密封方法。即制作与测试件相匹配的差应变试件密封模具，采用加热降粘、超声空化、机械振动等方法除去密封胶的气泡，将脱气后的密封胶灌入模具静置后加热候凝，脱模后实现对试件的密封。

本发明的技术方案如下：

一种差应变法地应力测试件的密封方法，包括如下步骤：

(1)打磨测试件并烘干，将测试件擦拭干净后在测试件的对应位置粘贴应变片；

(2)制作密封模具，所述密封模具开有与所述测试件的外形匹配的内槽，然后在密封模具内表面涂抹润滑剂，备用；

(3)配制密封胶；