[发明专利]一种钻孔侧壁取芯三维地应力测量方法

权利要求书

1.一种钻孔侧壁取芯三维地应力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：钻岩取芯，获得主孔岩芯，采用岩芯变形法测量主孔岩芯直径，计算得到应力差A，具体为：

采用岩芯变形法测量主孔岩芯最大直径d₁和最小直径d₂，计算得到水平应力差：

记为A，

其中，E为弹性模量，ν为泊松比；

步骤二：主孔变形稳定后，通过孔径测井分别获取S_H和S_h方向；

步骤三：分别在S_H和S_h方向进行侧壁取芯，取芯分别测量两个较小岩芯的直径，计算得到S_H和S_h方向的应力差B和C，具体为：

分别测量两个方向岩芯的最大直径和最小直径，其中S_H方向岩芯的最大直径为d₃、最小直径d₄，S_h方向岩芯的最大直径为d₅、最小直径d₆，计算应力差：

记为B；

记为C；

其中，σ_z主孔圆周应力，σ_θ为主孔轴向方向应力，θ为侧壁取芯方向与S_H方向夹角；

步骤四：计算三维应力：

对于S_H方向

对于S_h方向

其中，R为主孔半径，r为侧壁取芯与主孔中心的距离，S_v为地应力的垂直分量。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔侧壁取芯三维地应力测量方法，其特征在于，对于S_H方向侧壁岩芯，此时θ＝0°：

对于S_h方向侧壁岩芯，此时θ＝90°：

3.根据权利要求1或2所述的一种钻孔侧壁取芯三维地应力测量方法，其特征在于，S_v为地应力的垂直分量，根据如下公式计算得到：

S_v＝∑γ_iH_i；

其中，γ_i为第i层岩层的容重，H_i为第i层岩层厚度。

4.根据权利要求1所述的一种钻孔侧壁取芯三维地应力测量方法，其特征在于，在相邻深度处多次侧壁取芯计算三维应力。