岩石力学地应力.ppt

岩石力学
RockMechanics主要内容第一节概述→一般情况下主地应力表示方法地应力是场函数
地应力又称为地应力场
有大小和方向
1.构成：
岩体自重→自重应力
构造运动→构造应力
流体作用→静水压力梯度，渗流应力
其它（地温、地球化学作用等）自重引起的天然应力场起源（主要指构造运动的起源）：
板块运动
地幔热对流
地球自转速度变化地幔热对流板块运动东非大裂谷，由于地壳断裂运动，形成于大约3000万年前。地球自转速度的变化1.研究历史
1878年海姆提出天然应力（静水应力说）
1932年，在美国胡佛水坝下的隧道中，首次成功地测定了岩体中的天然应力
到目前天然应力测点遍布全球，有几十万个测点。大部分是浅部，最深5108米（美国密执安水压致裂法）。胡佛水坝：
位于美国科罗拉多河上，坝高221.4m我国从50年代末开始天然应力量测西南：印度板块向NNE挤压WorldStressMapAnderson理论——断层类型与主应力关系正断层与地应力走滑断层与地应力逆断层与地应力四、进行地应力研究的意义：ABoreholeinaStressFieldDrillingDirectionandStress第二节地应力的测量方法测量的对象：水平地应力的大小和方向一、构造地质力学方法判断水平地应力方向-2200278000二、井壁崩落椭圆法判断水平地应力方向井眼坍塌破坏形状节理破碎地层塌块大，井眼长轴在最大水平地应力方位井壁崩落椭圆资料的获取：坍塌A三、声发射Kaiser效应法测定地应力大小取心方式与实验设备实验步骤：Kaiser效应试验结果的解释根据多孔弹性介质力学理论，从井壁受力状态出发，通过测出地层破裂压力，裂隙重张压力，裂隙闭合压力，可求出最大、最小水平主地应力。
水力压裂试验可以比较精确地测定最小水平主地应力。测量最大水平主地应力的精度受地层孔隙度、渗透率、孔隙连通性影响较大。
现场水力压裂试验法是目前进行深部绝对应力测量的最直接方法。这种方法根据试验测定地层破裂压力、瞬时停泵压力、裂缝重张压力，采用上述压力值反算水平地应力。(afterGaarenstroometal.,1993)典型的水力压裂试验曲线利用水力压裂试验数据计算地应力：利用水力压裂试验数据计算地应力：思考题第三节地应力纵横向分布的计算勘探和评价阶段：地应力计算的基础–地层孔隙压力地层孔隙压力的纵向分布地应力纵向分布计算模型地应力纵向分布计算模型地应力纵向分布计算模型地应力纵向分布计算模型地应力纵向分布计算结果地应力横向分布情况的计算二维平面模型有限单元网格图板壳法计算地应力场：
板受力-->弯曲变形-->曲率变化-->地层受力-->地应力板壳法计算地应力场计算公式板壳法计算地应力场的研究区域板壳法计算地应力场的计算结果谢谢！