[发明专利]一种确定岩石起裂应力的方法、设备及存储设备

权利要求书

1.一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：现场钻取完整岩芯；

步骤2：对所述完整岩芯进行加工，制备圆柱形的岩样；

步骤3：在所述岩样中部安装测量仪，并将所述岩样安装在加载压力机的试样台上；

步骤4：加载所述岩样，实时采集轴向应力、轴向应变和横向应变；

步骤5：根据所述轴向应变和横向应变计算得到体积应变；

步骤6：根据所述体积应变、横向应变和轴向应力，绘制体积应变-轴向应力关系曲线和横向应变-轴向应力关系曲线；

步骤7：根据所述体积应变-轴向应力关系曲线，找出体积应变的最大值点，所述体积应变的最大值点对应的轴向应力，即所述岩样的裂纹损伤应力；

步骤8：根据所述横向应变-轴向应力关系曲线，确定与所述裂纹损伤应力对应的横向应变值；

步骤9：根据所述横向应变值，计算所述岩样从初始加载至所述裂纹损伤应力之间的相对压缩应变；具体的，计算所述相对压缩应变的公式为：其中，ε₃为横向应变，为与裂纹损伤应力对应的横向应变值

步骤10：根据所述相对压缩应变，绘制相对压缩应变-轴向应力关系曲线，在所述相对压缩应变-轴向应力关系曲线中，轴向应力为零的点与裂纹损伤应力点连接而成的直线为参考线；

步骤11：根据所述相对压缩应变-轴向应力关系曲线，得出所述参考线的线性表达式，计算同一轴向应力时，相对压缩应变值与参考应变值之间的相对压缩应变差；

步骤12：根据所述相对压缩应变差和轴向应力，绘制相对压缩应变差-轴向应力关系曲线；

步骤13：所述相对压缩应变差-轴向应力关系曲线的峰值点对应的轴向应力即裂纹起裂应力。

2.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤2中，所述的岩样的高度与直径比为2:1。

3.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤3中，所述测量仪指：轴向应变片和横向应变片

4.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤3中，所述测量仪指：纵向引伸计和横向引伸计。

5.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤4中，采用荷载控制模式对所述岩样进行单轴或三轴加载。

6.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤4中，由所述测量仪实时采集轴向应力、横向应变和轴向应变。

7.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤5中，计算所述体积应变的公式为：ε_v＝ε₁+2ε₃，其中，ε₁为轴向应变，为正值，ε₃为横向应变，为负值。

8.如权利要求1所述的一种确定岩石起裂应力的方法，其特征在于：在步骤7中，所述裂纹损伤应力为：岩石内部裂纹开始不稳定扩展时对应的轴向应力。

9.一种存储设备，其特征在于：所述存储设备存储指令及数据用于实现权利要求1～8所述的任意一种确定岩石起裂应力的方法。

10.一种确定岩石起裂应力的设备，其特征在于：包括：处理器及存储设备；所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现权利要求1～8所述的任意一种确定岩石起裂应力的方法。