水压致裂地应力测量一般包括“压裂试验”和“定向印模试验”。压裂试验流程为:
(1)利用一对可膨胀的封隔器在选定测量深度封隔一段钻孔;
(2)通过泵入流体对该试验段增压诱发岩石破裂产生裂缝;
(3)同时利用X-Y记录仪、计算机数字采集系统记录压力随时间的变化曲线;
(4)对实测记录曲线进行分析,得到压裂特征压力参数;
(5)根据相应的理论公式,计算得到测试深度内的最大、最小水平主应力大小以及岩石原位抗拉强度等参数。
在压裂试验结束后进行定向印模试验,以确定最大水平主应力的方向,定向印模试验所需设备由电磁罗盘(定向仪)和印模器组成,该试验流程为:
(1)将接有定向仪的印模器放置水压致裂应力测量对应的深度段内,在地面通过增压系统将印模器膨胀;
(2)为获得清晰的水力诱发裂缝痕迹,需施加大于岩石破裂压力的高压,并保持稳定的时间(一般大于30分钟),以保证印模器表面能印制与诱发裂缝相对应的凸起印迹;
(3)依据电磁罗盘确定的基线方位,再由印痕与基线之间的关系计算出最大水平主应力的方向。