我国首次组织水压致裂水文地球化学效应的实验研究

本文着重介绍了我国首次组织的水压致裂水文地球化学效应实验研究的主要成果。这次实验规模大、观测项目多,是一次多学科的综合观测实验。在实验中使用了一批先进的测试仪器和技术,采用了三次加压重复观测的方法,取得了重现性好的结果和可靠的实验资料。这次实验产生“效应”最显著的项目是氡、水位及其他气体组分,同时验证了引起水位效应的机制不仅是岩石压力应变的传递,而更重要的可能是含水系统孔降压力升高的水力传导。实验表明,水压致裂方法对于检验各种前兆现象的力学效应,探索前兆异常机理及指导监测预报有重要意义。     

水压致裂实验Eh效应研究

我们在福建南靖县汤坑进行了水压致裂实验的Eh效应观测。在我国,水压致裂实验已用于石油地质勘探,但用于地震水化效应Eh的观测研究还是首次。本文介绍了观测结果。1.实验场区的地球化学背景     

水压致裂试验中地下水中某些离子的变化

1985年11月26日至12月24日,在福建汤坑热水区进行了水压致裂试验,观测了地下水化学组分在水压致裂试验中的变化。现将我们观测到的水中SO_4~(2-)、Cl~-、F~-离子的变化作一介绍。     

水压致裂试验过程中的地电效应研究

本文总结了在水压致裂试验现场多台电法仪器测量和记录到的加压过程中的地电效应,并得到一些能反映岩石破裂情况的有意义的结果:（1）随着压力增加,电阻率明显上升.当压力超过岩石临界应力的一半以后,电阻率即很快地下降,卸压后又逐步回升,其变化椭圆的长轴方向与岩石破裂面的延伸方向是一致的;（2）以压力孔为中心的自然电位及ZK2,ZK14孔的井下电位都伴随着加压过程而变化,强烈反映了过滤电场与孔隙水压力的相关性.      

水压致裂沙三维地应力测量方法的研究

在不同方向的３个钻孔内进行常规水压致裂试验测量三维地应力的基础上,引入原生裂隙重水试验测量,提出了３种三维地应力测量的原理和方法,这些测量方法能适用于各咱布置形式的单孔,双孔和多孔的测量,其中的两种方法也适用于深钻孔的三维地应力测量。     

两种类型爆破的水文地球化学效应的初步研究

本文着重研究江西永平三次地表爆破与福建龙海两次井下爆破所获得的大量水文地球化学效应的观测资料。确认了爆破膨胀冲击力是使氡及其它水化学组份发生变化的主导因素;爆破后引起的水文地球化学效应与各观测点所处的地质、水文地质条件以及地球化学环境有关。在此基础上对地震的水文地球化学前兆机理进行了探讨     

地震活动期小汤山温泉的水文地球化学效应

本文介绍了自1987年5月开始观测以来,小汤山温泉溶解H_2、CH_4及电导率在地震活动期的变化特征,并对小汤山(以下统称为井)的映震能力进行了初步讨论。     

室内岩石水压致裂三轴试验研究

水库蓄水为什么会诱发地震,至今人们的认识不尽一致,原因是多方面而且是十分复杂。但无论哪种诱发机制理论,水的作用都被列为重要因素。从岩石力学观点看,水的作用不仅使岩体(或断裂带)的性质发生“软化”,而且随着孔隙压力的增加使基岩的应力状态发生变化,从而改变了岩石的强度和变形特性。作者1981年发表的论文中对“软化”问题已作了论述,本文主要探讨孔隙压力的影响。试验采用新丰江水库主要断裂带区的花岗岩30块试件,分成烘干和饱和两组,在不同围压和轴压力作用下,通过中间孔注液产生孔隙压力,使岩样破裂,简称为“水压致裂三轴试验法”。这种试验测量其致裂强度特性,变形特性及破裂模式等一系列参数,为水库地震诱发机制的研究提供一个方面的判据。     

水压致裂过程中氡气的反应

本文介绍了在福建南靖汤坑ZK10钻孔进行的水压致裂实验中氧气的反应。氧气随压力的增加而变化,如ZK12钻孔水氡变化幅度分别为15%、13.5%、7.5%;1°测点土壤气氡含量变幅为219%和186%;4°测点土壤气氡变幅为-110%和-197%。     

水压致裂法的改进与应用

水压致裂法测应力方法比较简单,又不需要弹性模量、抗张强度等岩石力学参数以及精密的电子传感仪器,故能广泛应用于各种工程钻孔内任意深度的现场地应力测量。即使在不利的条件下,如富含水或高应力状态的区域、多孔隙或破裂岩石区域等,此法亦能适用。它测定的一般是几米长度范围内的平均应力,很少     

房山大理岩试件的水压致裂试验

引言 按照Hubbert和Willis的理论,水压致裂的破坏准则为: P_c-P_o=σ_t+3σ_3-σ_2,(1)式中P_c是破坏压力,P_o是岩石中的初始孔隙压力,σ_t为钻孔壁上岩石在水平方向的拉伸强度,σ_2和σ_3依次为水平方向上的最大和最小的有效主应力,取压应力为正。因为破裂面垂直于最小水平主应力,关泵后裂缝既不扩展也不     

微震分析水压致裂的破裂过程

水压致裂技术广泛用于增加石油和天然气产量和开发地热资源．用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技术与环境保护科学相结合的最新进展．了解水压破裂的力学特性和破裂带的几何形状对于资源开发和贮存废物都十分重要．水压破裂常伴有大量极微震发生．分析伴生微震的时空强分布可得出水压破裂带的几何参数及破裂过程的运动学和动力学参数．利用波形相关分析和时空搜索定位法,我们高精度地确定了157个水压破裂伴生微震的震源位置．微震的空间分布图清晰地刻画出水压破裂带的空间尺度和取向．由微震的时空分布的变化推断出破裂带的扩展方向和速率．应用经验格林函数法分析孪生地震对得到较大微震的震源时间函数和震源参数,如地震矩、破裂半径和应力降．震源时间函数的方向性变化表明破裂向西北方向传播,与破裂带扩展方向一致．微震应力降的较大变化反映出水压破裂带上力学性质的显著不均匀性．     

岩石水压致裂和诱发地震的实验研究

用7种岩石各制备了几类不同预裂纹的系列试件，并在不同围压下进行水压致裂强度实验。结合典型的水库诱发地震的实际资料和现今构造应力场的实验结果，以及应用岩石强度理论和岩石断裂力学的一些原理、方法，进行岩石孔隙水压诱发地震的探讨。初步结果为：(1)若岩体内构造应力很小，一定大小的孔隙水压力σp，可直接使岩体内的薄弱面致裂并发生小地震。(2)若构造应力较大，存在两类诱发地震的可能：①对岩体浅部一些走向与构造应力的主压应力σ1方向相近的薄弱面，σp可促使其发生张性破裂并诱发小地震。②当构造应力接近于断裂的抗剪强度时，因σp，降低了断裂面上的正应力σn，使原处于稳定状态的断裂失稳，发生滑移破裂并诱发出地震。σp导致断裂的破裂深度增大，使诱发地震的震级大于原潜在的地震震级。(3)各种岩体均存在着一个极限深度，此深度后不再有诱发地震。     

澳大利亚地球科学局发布报告探讨水压致裂与诱发地震的关系

正2016年2月,澳大利亚地球科学局(Geoscience Australia)发布报告《水压致裂与诱发地震关系综述》(Review of hydrofracturing and induced seismicity),全面分析了澳大利亚水压致裂的应用及压裂过程中诱发地震的产生机制与影响,同时也分析了公众关心的与水压致裂相关的主要问题。1能源开发中的水压致裂与诱发地震     

加拿大西部水压致裂引起的断层活化

加拿大西部大部分由注水活动引起的地震,据推断是水压致裂引起的;但美国中西部,大量盐水处理则是主要触发因素。基于模板的地震目录(目录来自一个地震活跃的加拿大页岩区)与4个月区间的详尽注水数据,表明地震在时间和空间上都紧密地集中于水压致裂点附近。最大事件(矩震级MW3.9)发生在注水的几周后,位于一条似乎从注水区延伸到结晶基底的断层上。地震活动的模式表明,作业期间的应力变化可使断层活化,滑动的偏移距离1km,而水压致裂使断层增压会产生持续数月的幕式地震活动。     

高差异应力下的水压致裂实验

根据已公布的水压致裂测量结果可知,在最大水平主应力σH与最小水平主应力σh之间有σH/σh≤2的关系。为了分析这一关系,进行了三轴压力条件下高差异应力的水压致裂模拟实验。发现,即使实际的σH/σh>2时,用现行的测量计算方法仍然只能给出σH/σh≤2的结果。这使得对实际数据使用Haimson公式计算最大水平主应力时,所得结果与最小有效水平主应力存在2:1的约束界限。作者用断裂力学理论对上述实验结果进行讨论和分析,认为现行的处理野外资料的计算公式的主要欠缺是只考虑了孔壁的力学特征而忽略了孔壁外围的应力强度特征。 本文最后介绍了一个改进的新方法。     

金沙江溪洛渡水电站水压致裂地应力测量分析研究

溪洛渡水电站位于四川省雷波县与云南省永善县接壤的金沙江峡谷中。电站设计采用的是双曲拱坝、两岸库内地下厂房的方案，最大坝高273m。电站以发电为主，兼用于拦沙、防洪、改善下游航运等。电站规模巨大，工程厂址的稳定性分析以及高坝、深埋厂房的设计     

我国水压致裂法首次试验喜获成果

水压致裂法应力测量是近年来发展起来的一种测量地壳深部应力的新方法。由于这种方法不需要套芯和复杂灵敏的井下仪器,所以可以在深井中测量应力。它还具有不需精确了解岩石的弹性参量且在具有高的差应力的地区仍能测量等优点,因此愈来愈受到人们重视。 美国用水压致裂法进行了大量的深部应力测量,西德,日本也相继开展了水压致裂应力测量工作,取得了令人鼓午的结果。