顶板水力压裂包括什么程序

‘壹’ 石油勘探中的压裂是什么原理

压裂 就是利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。

‘贰’ 某某井的水力压裂资料

（一）依据(地质设计)： E王30井压裂设计任务书
（二）基础数据：
人工井底 1465.2 套管尺寸 φ139.7mm 最大井斜 9.420/350.930/1675m
水泥塞深度 m 套管深度 1476.66m 拐点位置
套补距 套管壁厚 7.72 mm 特殊套管位置 938.75-944.33
1215.69-1221.09
固井质量 合格 套管接箍位置 其它 储层温度64℃
层位 射孔井段
m 射孔厚度m 孔隙度
% 含油饱和
度 % 渗 透 率 μm2 地层电阻率Ω.m 解 释
结 论 备注
H33 1330.6-1333.2 2.6 17.83 21.16 0.107 19.56 水层 待压裂
1339.0-1342.3 3.3 14.33/15.44 0/8.736 0.029/0.071 13.28/16.5 水层
（三）射孔层位及压裂目的层段
（四）压裂条件分析：
E王30井是泌阳凹陷王集鼻状构造部署的一口评价井，地理位置位于河南省唐河县王集乡泌阳，构造上属于E王5井区断层+岩性油藏。2010年5月31～6月4日对该井第2试油层H33层（1330.6～1342.3m，2层5.9m）进行试油作业，射孔层位H33，6.4日0:00-13:00该井自溢出油1.0 m3，水0.6m3，22:00-24:00转抽汲产油0.51 m3，水0.33m3，累计产液：16.0m3、纯油：1.83m3,试油评价为干层（含油）。
为了更好的了解王5井区断层+岩性的含油气性，扩大含油面积。经讨论决定对试油井段1330.6～1342.3m进行压裂改造。计算目的层温度64℃。
压裂有利条件分析：
1、邻井E王5井在H331387.6～1389.8m，1431.2～1435.8m试油取得良好效果，表明该层具有一定的潜力；
2、该井区物性较好，测井解释为水层，从试油结果分析不产水，具备改造条件。
压裂不利条件分析：
1、纵向上距压裂目的层下部约18m处（1360.2m）存在水层,隔层遮挡能力较弱,为避免压窜水层，应控制施工规模与排量；
2、该井压裂目的层泥质含量较高（10%左右），为避免粘土膨胀与颗粒运移带来的储层伤害,应考虑采用防膨预处理；

3、该井压裂目的层埋藏相对较浅，井温低，需要采用低温低伤害压裂液体系，减少地层伤害。
压裂设计思路：
1、采用适当的施工排量与加砂规模，控制缝高的过度延伸；
2、施工前对地层进行预处理，尽量降低储层伤害；
3、采用低温低伤害压裂液体系，压裂液能快速破胶返排，以提高压裂增产效果。
（五）施工参数设计
井底破裂压力 MPa 29.5 动态缝宽 mm 6.4 支撑剂用量 m3 15.7
井底闭合应力 MPa 21.2 支撑缝宽 mm 5.8 压裂液沿程摩阻MPa 4.5
导流能力 μm2.cm 40 动态缝高 m 32 施工最高压力 MPa 50
动态缝长 m 85 支撑缝高 m 24 施工排量 m3/min 3.0-3.5
支撑缝长 m 73 压裂液用量 m3 88.2
平均砂液比 % 30 施工总水马力 hp 3220
（六）压裂液配方及各种原料、添加剂用量：
（1）压裂液配方：
①基液：0.4%羟丙基胍胶+0.2%杀菌剂+1%氯化钾+0.2%压裂用破乳助排剂+0.05%氢氧化钠+0.2%活化剂+0.2%破乳剂
②交联液：有机硼交联剂（现场用水按1:1稀释）；
③交联比：100∶0.3；
④热活性水：1.0%氯化钾+0.2%压裂用破乳助排剂+热水
⑤预处理液配方：2.0%KCL+1%JS-7+0.5%破乳剂+0.2%压裂用破乳助排剂+热水
（2）原料、添加剂备料单：
压裂用添加剂 胶液
吨 预处理液
吨 活性水
吨 实际总用量
吨 实际备量
吨
羟丙基胍胶 0.48 0.48 0.6
氯化钾 1.2 0.4 0.4 2.0 2.0
压裂用破乳助排剂 0.24 0.04 0.08 0.36 0.4
杀菌剂 0.24 0.24 0.24
氢氧化钠 0.06 0.06 0.1
交联剂 0.22 0.22 0.4
JS-7 0.2 0.2 0.2
低温破乳剂 0.24 0.1 0.34 0.4
活化剂 0.24 0.24 0.24
过硫酸铵 0.024 0.024 0.04
胶囊破胶剂 0.024 0.024 0.04
备注：配基液120m3，热活性水40m3，预处理液20m3。
配液顺序及说明：
①在混砂车中加入破胶剂，由压裂液技术人员在现场加入。
②配基液时，先加入杀菌剂、防膨剂，再缓慢加入稠化剂，注意不要形成“鱼眼”，循环30分钟待溶液粘度增加后，再加入助排剂，基液粘度要求达到36-39mPa.s左右，PH=8-9。
③配液水质PH为6.5—7.5，机械杂质小于0.2%。
（4）支撑剂：20/40目陶粒15.7m3，质量要求：52MPa下破碎率≤5%，筛析合格率＞90%，体积密度＜1.8g/cm3。
（七）压裂层段泵注程序
项 目 液体
名称 液量
m3 砂液
比% 砂浓度
Kg/m3 砂 量
m3 砂 量
t 排 量
m3/min 胶排量(l/min) 时间
min 备 注
前置液 胶联液 12 3.0 9 4.0 20/40目陶粒
0.7m3
前置液 胶联液 10 7 119 0.7 1.2 3.0 9 3.5
前置液 胶联液 10 3.0 9 3.3
携砂液 胶联液 8 10 170 0.8 1.4 3.0 9 2.8 20/40目陶粒
15.0m3
携砂液 胶联液 10 20 340 2.0 3.4 3.5 9 3.7
携砂液 胶联液 14 30 510 4.2 7.1 3.5 10.5 4.7
携砂液 胶联液 10 40 680 4.0 6.8 3.5 10.5 3.5
携砂液 胶联液 8 50 850 4.0 6.8 3.5 10.5 3.0
顶替液 原胶液 6.2 3.5 1.8
合计 88.2 15.7 26.7 30.3
平均 30.0

（八）压前井筒准备：
1．清理平整井场，做好施工准备。
2．起管柱：卸提井口，起出井内测试管柱。
3、下压裂管柱：下φ89mm N80油管＋RTTS-114型封隔器(下深1300.0m±0.5m，避开套管接箍) +2＂平式油管1根＋喇叭口。
4、用80℃热活性水30m3大排量反洗井。
5、座封：校对好指重表，上提油管，然后正转 4 圈以上，保持扭矩下放管柱，同时观察指重表的变化，若座封载荷达到1012吨，则座封合格。
6、验封：从油管用80℃热活性水打压1520MPa，观察套管20min，若无溢流，合格。
7、以0.3-0.5 m3/min的排量挤注预处理液20m3。
8、座井口：座千型压裂井口，保证50MPa下不刺不漏。
（九）压裂施工
1、摆放压裂施工所需的各台设备。
2、连接高低压管汇。
3、走泵、排空、关井口闸门，高压部分试压50MPa不刺不漏为合格。
4、按泵注程序进行压裂施工。
5、压后测瞬时停泵压力，并测压降曲线。
6、压裂后如果不自喷则释放封隔器，上起2根油管后进行抽汲排液，验证压后增产效果。若有特殊情况，则根据生产动态另行安排。
（十）QHSE具体要求
1、质量保证要求
1）所用各种添加剂质检合格后方可使用，保证压裂液的数量和质量。
2）配置压裂液所用清水，水质应清洁无杂质，所有压裂液罐及拉水罐车必须清洗干净。
3）对配制好的液体进行取样。施工前现场应取样检查压裂液耐温性能。
4）必须保证支撑剂的数量和质量，入井料应基本达到厂家送样标准。
5）取全取准施工压力、排量、液量及等参数，在施工过程中及施工完，应准确计量各阶段压裂液罐、支撑剂储罐内的泵入液体、支撑剂的体积和时间，以与仪表计量进行校正。
6）按有关技术要求和安全操作规程完成各道工序。
7）压裂前检修压裂设备，确保设备完好。
8）严格按设计要求进行地面压裂管汇试压压力，地面压裂管汇试压压力一般为设计泵压的1.2-1.5倍，保持5分钟不降。
9）正常情况下按设计进行施工；出现异常情况，由指挥技术人员按照压裂预案进行处理。
10）各作业工序要求有齐全准确的原始记录，压裂队提交连续记录的泵压、液量、排量和砂液比曲线和数据等施工资料。
2、健康要求
1）施工人员应穿戴劳动保护具上岗。
2）施工前按设计要求试压，非施工作业人员严禁进入高压作业区。
3）施工现场要配备医务急救药品及相关器材、人员。
3、安全要求
1）施工前开分工、安全大会，各工作岗位分工明确，听从统一指挥。
2）施工现场排空、放喷管线用30MPa试压合格的硬管线。
3）施工现场要设立明显的标志,避免无关人员进入作业区，作业区域严禁烟火。
4）井场消防设施、井控设备齐全完好，现场备消防车一辆，救护车一辆。
5）压裂液罐必须距井口20m以外。
6）安装试压合格的千型压裂井口，井口用地锚固定，施工限压50MPa，套管平衡压力限压15MPa并安装保护阀。
7）作业、施工过程中，加强井控岗位责任制，牢固树立井喷失控就是灾难事故的思想。 8）严格按照正确的操作规程安装作业设备、循环系统、井控设备、消防设备，污水或残液回收罐等做到正确安装使用与维护。
4、环保要求
1）严格遵守当地环境部门的有关规定，严格执行HSE要求。
2）压裂液罐前挖一条排污沟至排污池，作业液严禁乱排乱放，实施无污染、无落地作业。
3）井场排污池和排污沟必须采取防渗措施，防止污油、污水渗漏，并及时回收；
4）起下油管井口装自封，井内溢出污油、污水必须排至排污池内；
5）洗油管杆时必须采取防范措施，防止落地油污染；
6）作业施工完毕及时清除井口设备及井场油污，回收排污池污油、污水，做好环境保护工作。
7）施工作业结束后对井场进行全面清理，剩余残液按甲方指定方式、指定地方排液,不得随意排放,以免造成井场及周边环境污染。
5、压裂施工中可能出现的问题及处理预案
压裂施工中可能出现的问题主要包括以下几个方面：一施工压力过高；二是施工未达到设计排量要求；三是施工砂堵；四是施工中发生管线刺漏；五是施工过程中封隔器出现问题。针对以上问题提出如下处理预案：
1、对于施工压力过高：该井设计在排量为3.5m3/min时井口最高施工压力50MPa，若井口施工压力已达到50MPa，排量小于3.5m3/min，就以实际排量为准，不再上提排量。
2、对于施工未达到设计排量的现象：若施工压力达到50MPa，施工排量<1.0m3/min，经3～5次间歇试挤(间隔10min)，情况无法改善，立即停止施工，分析相关原因，待制定改进措施后再进行相关作业。
3、对于砂堵问题：施工中若出现砂堵，则应当立即停泵，油管放喷。
4、管线刺漏问题：若施工中前置液阶段出现地面高压管线刺漏，则应当立即停泵，关井口闸门，放压后整改好地面高压管线，继续施工；若在携砂液阶段出现地面高压管线刺漏，则应当立即停泵，关井口闸门，放压后整改好地面高压管线，由现场施工技术领导小组协商后决定下步措施。
5、封隔器问题：施工中若出现封隔器不密封，套压不断上升，保护阀爆破，则要立即停止施工，分析相关原因，制定改进措施后再进行相关作业。

‘叁’ 采煤工作面如何布置

采煤工作面布置:一是单工作面和双工作面两种布置形式。
单工作面布置形式:在区段上部和下部各布置一条平巷，准备出一个采煤工作面。
双工作面布置形式:也叫对拉工作面，就是利用三条区段平巷准备出两个采煤工作面。

‘肆’ 有控水力压裂放顶理论和技术及其在煤矿坚硬顶板管理中的应用

水力压裂技术首先是在石油开采工业中的三次采油中得到应用。着者在“六五”科技攻关中研究了水力压裂技术在煤矿坚硬顶板放顶中的应用，提出了有控压裂，目的是根据坚硬顶板放顶要求设计压裂层厚度，水力压裂要保证压裂层厚度的要求，为此着者研究解决了有关的有控压裂理论和技术。在这一节里简单地介绍一下有控压裂理论和技术及其在煤矿坚硬顶板管理中的应用。

长期以来，煤矿坚硬顶板管理一直是难以解决的重大问题，曾采用过爆破法、拉槽法、注水软化法试图将坚硬顶板放下来，而至今也没有很好地解决。

新中国成立以来，我国大同煤矿曾发生过40多次冒顶事故，其中重大事故27起，使矿工生命和国家财产遭到重大损失。大同煤矿曾采用过许多措施试图实现将采空区煤层顶板放下来，消除冒顶隐患，如三强对两硬（强力支撑、强力开采、强制放顶，对付坚硬顶板和硬煤层）及注水软化等办法放顶。这些方法取得了一定的效果，但由于对坚硬顶板难冒原因不清，所以采用的技术措施缺乏理论依据，故有时有效，有时无效，无法做到控制自如。

原苏联的煤矿地质情况与中国大不相同，煤层顶板多为粘土质胶结，水可以软化，因此提出注水法。而大同煤矿2＃、3＃煤层难冒顶板多数为硅质及钙质胶结，少数为粘土质胶结。注水软化对大同煤矿坚硬顶板放顶效果不大，而注水过程中实际上也存有压裂，由于无法做到有效控制，故在大同煤矿注水软化放顶实践时，有时奏效，有时无效。大同煤矿迫切要求从理论和技术上解决这一难题。

1.坚硬顶板放顶理论

1983年初，我们到大同煤矿进行调研，经过现场地质调查和井下采访考查，认为大同煤矿坚硬顶板难冒的原因在于顶板岩体完整，坚硬，刚度大，故难冒。据此我们提出：采用有控压裂方法将完整结构的厚层坚硬顶板改造成具有板裂结构性能的薄层组合顶板（图10-14），降低顶板抗弯刚度，制造失稳条件，变难冒顶板为易冒顶板，提供在顶板自重作用下随采随冒的条件，即随着采煤工作面前进，做到在人工控制下顶板安全的逐次冒落。为此，必须解决：①有控压裂技术；②有控压裂放顶理论及放顶设计方法。着者组织了室内及野外现场实验和理论分析工作，成功地从理论到技术方面解决了这一难题。这一理论和技术不仅适用于硅质、钙质胶结的砾岩顶板，亦适用于粘土质胶结的砾岩顶板放顶，对坚硬顶板放顶具有普遍意义。

图10-14 坚硬顶板改造的理论模型

2.有控压裂技术研究

经过认真比较，我们选定采用的油田三次采油中用过的水力压裂方法作为实现有控压裂放顶技术，在这项研究中经三次大型现场实验、室内模型实验及理论分析，解决了用于有控压裂放顶的5个关键性压裂理论和技术问题。

图10-15 开裂面解释

（1）开裂方向及压裂压力：根据岩体力学理论，经过计算分析求得水压致裂方向系垂直于地应力和岩体抗拉强度之和为最小值的方向（图10-15）。为了掌握开裂方向，必须掌握压裂时顶板岩体内的地应力及岩体抗拉强度。为此，研究过程中利用水力压裂法测量了大同煤矿云冈矿2＃、3＃煤层顶板内的地应力及岩体抗拉强度（表10-2）。测定结果为：地应力最大主应力方向近水平，最小主应力方向近垂直于地面，且岩层近水平，顶板岩体最小抗拉强度方向亦近垂直。据此可以判断，大同煤矿云冈矿在开采前压裂时，开裂方向应该是近水平的。压裂压力σ_f从理论上分析得到：σ_f≥σ₃+σ_t，在云冈矿实测结果σ₃=3MPa，σ_t=1MPa，则σ_f=4MPa左右，现场压裂试验结果证明，上述结果是正确的。

表10-2 大同煤矿云冈矿8307盘科6＃孔地应力测量结果

（2）开裂位置控制技术：这是有控压裂顶板的关键技术之一。裂缝位置是根据放顶设计确定的，压裂时必须保证实现设计要求。在本项研究中，采用了短距离双向密封的分隔器控制裂缝位置（图10-16）。实验结果证明，这套双向密封分隔器可以做到在裸孔条件下，在密封压力达28MPa时正常工作，分隔器密封段长度可以短至1.4m，裂缝位置控制误差小于30cm。

图10-16 双向密封分隔器控制压裂技术

图10-17 压裂段控制试验结果

（3）压裂层厚度控制技术：利用短距双向密封分隔器控制裂缝开裂位置办法控制压裂段厚度（图10-17），现场实验做过最小压裂厚度可以小于3m。根据放顶设计计算分析，设采场跨度120m，空场距离30m，则在自重作用下顶板塌落厚度最小可选取3.5m，完全可以满足要求。

（4）压裂半径及压裂孔间距：这是有控压裂十分关键的参数，张文彬博士从岩体力学理论出发，推导得压裂半径R计算公式为：

地质工程学原理

式中：Q为注入水量，l/min；E为岩体弹性模量，MPa；t为压裂时间，min；σ_t为岩体抗拉强度，MPa。

现场实验过程中利用微震仪接收声发射信息分析及井下观测孔实测结果比较表明（表10-3），所提出的压裂半径计算公式是可靠的，可以用于确定压裂孔间距D：

表10-3 水压致裂半径R计算与实测结果比较

地质工程学原理

实际工作中采用的压裂孔间距应该小于2R。

（5）开裂面形状：

压裂半径公式推导中，我们假定开裂面形状是圆形的。由于岩体不均一性，实际上可能不是圆形的。为了证明假定的可信程度，本研究中在现场压裂实验过程中用激化电位法进行探测，结果证明开裂面形状近似为圆形（图10-18）。

本课题研究中，从理论到实际上解决了有控压裂放顶技术中的关键性理论和技术，完全可以做到人工有控压裂；即要想在什么位置压裂，就可以做到在什么位置上压裂；要想将顶板压裂成多大厚度薄板，就可以压裂多厚，但必须弄清顶板岩体力学性质。

图10-18 激化电位法测得的开裂面形状

图10-19 有控压裂放顶力学模型

3.有控压裂放顶理论及放顶设计研究

为了防止发生一次性大规模顶板冒落发生灾害性事故，本项研究中提出了逐次冒落放顶理论，即当掘煤机前进约30m时，要求顶板冒落高10m左右，在掘进机前进60m时再冒落一次，将计划放顶部分顶板放下来，这样可防止产生冲击波危害。为了实现这一设想，我们提出了由保护顶及加载层构成的组合梁板放顶力学模型，利用结构力学及弹性力学理论对这一模型给出了解析解并通过室内模拟实验及现场试验进行了验证。

（1）力学模型：根据压裂放顶理论及各压裂层的功能要求，其力学模型示于图10-19。其中第一层为保护层，以保证安全作业，第二、三层为加载层，保证实现逐次冒落。通过满足层间接触条件，求得了各层厚度计算公式。

（2）保护顶板厚度设计计算公式：

对初次冒落来说，保护顶板厚度H₁为：

地质工程学原理

掘进过程中，保护顶板厚度H₁为：

地质工程学原理

式中：γ为岩体重度，kN/m³；l为悬顶长度，m；σ_t为顶板岩体抗拉强度，MPa。

第一个加载层厚度设计计算公式

地质工程学原理

地质工程学原理

a.对初次冒落来说，

地质工程学原理

b.对掘进过程中来说，

地质工程学原理

第二加载层厚度

地质工程学原理

地质工程学原理

a.对初次冒落来说，

地质工程学原理

b.对掘进过程中来说，

地质工程学原理

4.在上述不同压裂层厚度条件下悬顶长度l

按下式确定：

a.对初次冒落来说

地质工程学原理

b.对掘进过程来说

地质工程学原理

压裂层厚度H与悬顶长度l是相互依存的，在实际设计工作中需要通过多次试算求解，我们给出了电子计算机计算程序。这样，我们比较全面地解决了有控压裂放顶理论和技术中有关问题，给出了全部设计参数选择方法及地面和井下压裂技术。

‘伍’ 什么叫水力压裂水力压裂的基本原理是什么其主要作用有哪些

水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施，水力压裂法是目前开采天然气的主要形式，使用掺入化学物质的水(压裂液)灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。这项技术在10年中在美国被大范围推广，但美国人正在担忧这项技术将污染水源,从而威胁当地生态环境和居民身体健康。并认为这种技术给环境带来了极大的伤害，包括使自来水自燃，引发小幅地震等。反对者指出潜在的环境影响，包括地下水的污染，淡水耗损，空气质量的风险，气体和水力压裂化学品迁移到地表面，泄漏和回流的表面污染，以及这些问题对健康的影响。

原理：
水力压裂就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂（通常石英砂）的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。

‘陆’ 目前煤矿井下抽采瓦斯的相关技术有哪些

“相关的技术有哪些，例如：现在常用的有水力压裂、压裂酸化、开采保护层等。还有什么其他的技术吗？”你想问的是区域防突措施里强化瓦斯抽采的技术吧
区域防突措施有两个大类：一是开采保护层；二是预抽。强化瓦斯预抽的技术有：水力压裂（压裂酸化、注入活性剂压裂应该都属于压裂范畴吧）、水力割缝、深孔预裂爆破、水力冲孔等，我知道的只有这些，如有其它问题，可继续交流。

‘柒’ 初始地应力水力压裂法测试成果及分析

4.1.1 地应力水力压裂法测试成果

20世纪60年代末，美国人费尔赫斯特(C.Fairhurst)和海姆森(B.C.Haimson)提出了用水压致裂法测量地应力的理论。至80年代，这一方法已在全世界范围内得到了较为广泛的应用。该方法的突出优点是能够测得深部的地应力值，这是应力解除法所无法达到的。水压致裂法测量结果只能测得垂直于钻孔平面内的最小主应力(S_h)的大小与方向，经计算求得最大主应力。故从原理上讲，它只是一种二维应力测量方法，其测量结果的可靠性和准确性尚达不到应力解除法的水平。若要测定测点的三维应力状态，须打互不平行的交汇于一点的三个钻孔，这在隧道勘察设计阶段往往是难以做到的。一般情况下，多假定钻孔方向为一个主应力方向，例如将钻孔打在垂直方向，则认为垂直应力是一个主应力，其大小为自重应力，那么由单孔水压致裂测定结果就可以确定一个三维应力场了。但在某些情况下，垂直方向并不是一个主应力的方向，其大小也不完全等于自重应力。如果钻孔方向和实际主应力的方向偏差15°以上，那么上述假设就会对测试结果造成较大的误差。此外，水压致裂法认为初始开裂发生在钻孔壁切向应力最小的部位，即平行于最大主应力的方向。这是基于岩石为连续、均质和各向同性的假设。如果孔壁本来就有天然节理裂隙存在，那么初始开裂将很可能发生在这些部位，而并非切向应力最小部位，因而水压致裂法较为适用于完整的脆性岩石中进行。所以工程实践中，一般在工程前期勘察设计阶段，可以先使用水力压裂法总体上初步查明工程区岩体的地应力状态，而在工程施工过程中，则可以用应力解除法比较准确地测定工程区的地应力。

在隧道勘察设计阶段，国家地震局地壳应力研究所采用钻孔水力压裂法完成了地应力的测试工作，其主要测试成果如表4-1所示。

水压致裂法地应力测量成果表明：

(1)工程区最大水平主应力S_H的方向为N59°W～N82°W；

(2)隧道主轴线及其附近测得的S_H最大值可达53.47MPa(CZK3 孔深707.43～708.26m)；

表4-2 川西应力解除法S_H方向测定结果Tab.4-2 S_Hmeasured results by the stress-relief method in West Sichuan

注：S_H为最大水平主应力(资料来源：四川省地震局)。

从钻孔岩心描述资料分析可知，隧道中部CZK3钻孔穿过F₅断层及其下部影响带部位测试段，由于受到断裂构造作用的影响，出现了局部应力调整作用。此外，砂岩、粉砂岩岩心节理裂隙较发育，均一性和完整性相对较差(隧道开挖后实际情况也如此，且局部渗水)，属Ⅲ类围岩，因而难以满足水压致法所需的基本要求和假设条件，测得的所谓“地应力集中带”(图4-1)S_H量级与隧道开挖后无岩爆活动等实际情况不相符，结果普遍偏大。