布圖；
[0026]圖2為本發明實施例圓柱形試件示意圖；
[0027]圖3為圖2所述實施例布設電磁信號探頭橫截面示意圖；
[0028]圖4為圖2所述實施例所測的電磁場幅值分布圖。
[0029]附圖標號說明:
[0030]1、井筒2、圓柱形試件3、電磁信號探頭
【具體實施方式】
[0031]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】。
[0032]實施例1:
[0033]圖1為本發明實施例水力裂縫尖端電磁場幅值分布圖；圖2為本發明實施例圓柱形試件示意圖；圖3為圖2所述實施例布設電磁信號探頭橫截面示意圖；圖4為圖2所述實施例所測的電磁場幅值分布圖。
[0034]如圖1所示，虛線表示試件破裂產生水力裂縫的時刻，此時水力裂縫尖端處的電磁信號幅值最大，水力裂縫尖端前部和后部電磁信號幅值較小；如圖2所示，該實施例實驗試件為圓柱形試件;如圖3所示，圓柱形試件的電磁信號探頭分布示意圖，8個電磁信號探頭處于同一平面內，且等間距分布;如圖4所示，圖4為圖2所實施例監測的電磁信號幅值分布圖，3個探頭的電磁信號幅值數據曲線，其中包含兩個電磁信號幅值較大的EH、EG探頭和一個電磁信號幅值最小的EC探頭。
[0035]本實施例中，試件為圓柱形水泥試件，電磁信號探頭個數為8。
[0036]請配合參見圖2，圖3，圖4說明本發明的工作流程。
[0037]首先，制作直徑為200mm，高度為500mm的圓柱形試件2，預制圓柱形試件的同時將井筒I放置在試件的正中間。圓柱形試件2放置15天左右后，將試件放在Nacl溶液或Kcl溶液中進行飽和處理。然后將熱縮管套在圓柱形試件外面，圓柱形試件側面中間位置粘貼8個電磁信號探頭3，電磁信號探頭縫等間距分布，且處于同一平面上，電磁信號探頭粘貼完成后，將電磁信號探頭通過信號傳輸線連接到電磁信號采集設備上。將準備好的圓柱形試件放置在三軸試驗機中，將壓裂液管線連接在井筒I上，給圓柱形試件2試件圍壓，待圍壓達到實驗要求時，開啟壓裂液注入栗開關向井筒內栗注壓裂液，同時開啟電磁信號監測設備和壓裂壓力采集系統，記錄電磁信號和壓裂液注入壓力隨時間的變化曲線。通過觀察壓力曲線和電磁信號幅值曲線，判斷實驗是否停止，當壓力曲線達到峰值后保持不變，同時電磁信號幅值較小且不再變化時，停止注入壓裂液，實驗結束。
[0038]實施例2:—種通過電磁信號監測水力裂縫擴展過程的實驗方法，同實施例1，不同之處在于，所述實驗試件為天然巖石試件。
[0039]實施例3:—種通過電磁信號監測水力裂縫擴展過程的實驗方法，同實施例1，不同之處在于，所述電磁信號探頭的個數為6。
[0040]實施例4:一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展過程的實驗方法，同實施例1，不同之處在于，所述圓柱形試件為長方體試件。
[0041]以上所述僅為本發明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。
【主權項】
1.一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的實驗方法，該方法包括以下步驟: (a)制作圓柱形的人工試件或天然試件，將準備好的試件放置在Nacl溶液中進行飽和處理；(b)待試件飽和處理完后，在試件表面粘貼電磁信號監測探頭；(C)將所述試件置于普通三軸實驗架上施加圍壓，使用清水作為壓裂液進行壓裂，啟壓裂液注入栗將壓裂液以恒定的速率注入試件內部；(d)壓裂同時開啟電磁信號檢測設備。2.如權利要求1所述的一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的室內實驗方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述試件也可以置于Kcl溶液中進行飽和處理。3.如權利要求2所述的一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的室內實驗方法，其特征在于，所述試件通過監測其導電率，直至試件的導電率不再產生變化，說明試件已達到實驗要求。4.如權利要求1所述的一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的實驗方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述人工試件為水泥試件，在水泥灰中添加Nacl或Kcl。5.如權利要求1所述的一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的實驗方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述圓柱形試件也可以為長方體試件。6.如權利要求1所述的一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的實驗方法，其特征在于，在步驟(b)中，所述電磁信號探頭的個數根據不同類型的試件而不同。7.如權利要求1所述的一種通過電磁信號監測水力裂縫擴展的實驗方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述恒定的注入速率，注入速率值可以設為不同值。
【專利摘要】本發明提供了一種通過電磁信號檢測水力裂縫擴展過程的實驗方法，該方法包括以下步驟：(a)制作圓柱形的人工試件或天然試件，將準備好的試件放置在Nacl溶液中進行飽和處理；(b)待試件飽和處理完后，在試件表面粘貼電磁信號監測探頭；(c)將所述試件置于普通三軸實驗架上施加圍壓，使用清水作為壓裂液進行壓裂；(d)壓裂同時開啟電磁信號檢測設備。本發明提供的方法，在室內實驗室條件下監測水力裂縫的擴展過程，裂縫尖端處的大量離子溶解于壓裂液中形成電流，電流產生了磁場，電磁信號檢測器監測記錄電磁信號的強弱。本發明能夠準確的監測水力裂縫的擴展過程，克服了傳統的聲發射無法監測拉伸破壞導致的水力裂縫及監測裂縫不準確的缺點。
【IPC分類】E21B49/00, E21B43/26
【公開號】CN105649617
【申請號】
【發明人】金希, 張廣清, 周大偉
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月15日