Método de emisión acústica (AES) de rocas para determinar la tensión actual in situ
El estudioso alemán J.Kaiser (1956) descubrió un efecto acústico llamado efecto Kaiser. Goodman (1963) encontró que los materiales rocosos también tienen cierto efecto Kaiser. La emisión acústica tiene la capacidad de "memorizar" el valor de carga máxima del historial de carga de material. Con esta capacidad, se puede analizar el historial de tensiones de las rocas. Este tipo de tecnología de emisión acústica de rocas se ha desarrollado continuamente desde que se propuso en la década de 1930. Los dispositivos actuales de monitoreo de emisiones acústicas ya pueden realizar investigaciones sobre el recuento de AE, la localización de fuentes de sonido, la distribución de energía, el análisis de espectro, las series temporales y otros aspectos.
La Emisión Acústica (EA) se define como un fenómeno de onda elástica transitoria generado por la rápida liberación de energía de una fuente sonora dentro de un material. Cuando la roca se deforma por la fuerza, se produce una concentración de tensiones en el área alrededor de las grietas originales o recién creadas en la roca, y la energía de deformación es alta. Cuando la fuerza externa aumenta hasta un cierto tamaño, se produce una fluencia o deformación microscópica en el defecto. zona con grietas, y las grietas se expanden, relajando así la tensión, y parte de la energía almacenada se liberará en forma de ondas elásticas (ondas sonoras). Esta onda elástica se puede recibir y combinar con datos de carga para analizar la magnitud y dirección de la tensión del suelo.
El método de cálculo de la tensión in situ utilizando datos de emisión acústica de rocas es actualmente uno de los métodos importantes para determinar la tensión in situ en el laboratorio. Se denomina método AES. Su principio básico es el siguiente. :
En rocas En el mapa de datos de emisión acústica, primero determine el punto de efecto Kaiser correspondiente a la primera fase de actividad tectónica más cercana al presente, determine su valor de tensión normal correspondiente según la situación de carga, y estimar el valor de tensión in situ y determinar la orientación de acuerdo con la siguiente fórmula.
①Estimación del esfuerzo principal horizontal máximo
Métodos de evaluación y aplicaciones de campos de esfuerzos actuales in situ en yacimientos de petróleo y gas
②Estimación del esfuerzo principal horizontal mínimo estrés
Método de evaluación y aplicación del campo de esfuerzos actual in situ en yacimientos de petróleo y gas
③Estimación de la dirección de los esfuerzos
tan2a=(σz+σy-2σxy )/(σz-σy) (1-22 )
En este momento, 2a debería satisfacer la relación:
Método de evaluación y aplicación del campo de tensiones in situ actual en petróleo y yacimientos de gas
El ángulo a se define como la orientación del ángulo de tensión principal horizontal máximo, que estipula que la rotación en sentido antihorario desde la dirección de la tensión principal a la dirección de σx es positiva y viceversa es negativa. Si el valor de la ecuación (1-23) es menor que cero, entonces a es el ángulo acimutal de la tensión principal horizontal mínima.
Los significados de los parámetros en las fórmulas anteriores son los siguientes: σx, σy, σz - son los valores de tensión normales en las direcciones x, y y z de la muestra, respectivamente, MPa; σxy, σzy - son x e y, x y z son la tensión principal en la dirección de 45°, MPa; σmax - la tensión principal horizontal máxima, MPa - la tensión principal horizontal mínima, MPa; de la tensión principal horizontal máxima θx, xy - —El ángulo entre σx y σxy.