Введение
1. Аналитический обзор существующих технологий оценки напряженного состояния массива горных пород 12
1.1. Способы измерения напряжений в горных породах 14
1.2. Классический метод измерительного гидроразрыва 19
1.3. Механический “сухой” разрыв 27
1.4. Дополнительные параметры в технологии «сухого» разрыва, технологические аспекты метода 39
2. Моделирование процесса деформирования системы «скважина – трещины гидроразрыва» в задаче оценки напряженного состояния массива горных пород при радиальном нагружении стенок скважины 54
2.1. Математическая постановка и решение задачи при использовании изолирующей оболочки (радиальноссиметричном нагружении) 58
2.1.1. Численные расчеты и их анализ для задачи с изолирующей оболочкой 66
2.1.2. Оценка давления раскрытия существующей трещины 73
2.2. Использование круговых деформаций контура отверстия для определения параметров внешнего поля напряжений при радиально симметричном нагружении стенок скважины 75
2.3. Результаты численного моделирования распределения напряжений вокруг скважины с трещиной при нагружении изолирующей оболочкой 84
3. Исследование процесса деформирования «скважина-трещина гидроразрыва» при направленно – одноосном нагружении, оценка параметров создаваемого нагружения и поведения трещины при использовании устройства направленного разрыва в интервале скважины 87
3.1. Математическая постановка задачи при использовании направленного нагружения 88
3.1.1. Результаты численных экспериментов при одноосном направленном нагружении 95
3.2. Стендовые эксперименты для получения параметра передачи нагрузки 102
3.3. Стендовые эксперименты по определению эффективности оценки напряженного состояния используя давления повторного открытия разноориентированыых систем трещин 110
3.4. Стендовые эксперименты по определению поведения трещины, создаваемой устройством направленного разрыва на объемных образцах горных пород 115
4. Алгоритм определения параметров внешнего поля напряжений при использовании изолирующей оболочки, направленного нагружения и деформационных измерений контура скважины 127
4.1. Практическая реализация метода измерения напряженного состояния массива с использованием изолирующей оболочки 131
4.1.1. Алгоритм определения параметров внешнего поля при использовании устройства с изолирующей оболочкой 132
4.2. Практическая реализация метода измерения напряженного состояния массива горных пород с использованием устройства направленного нагружения 137
4.3. Оборудование для проведения натурных экспериментов по предлагаемым технологиям 139
Заключение 155
Список литературы 160
