ICS 01.040.27 CCS D14 NB 中华人民共和国 能源行业标准 NB/T XXXXX—XXXX 代替 XX/T 干热岩力学参数实验测试方法 Methods for Mechanical Test of Hot Dry Rocks (点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 ) （报批稿） （本草案完成时间） XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施 国家能源局 发布 XX/T XXXXX —XXXX I 目次 前 言 ................................ ................................ ........... II 1 范围 ................................ ................................ ................ 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ...... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ .......... 1 4 基本规定 ................................ ................................ ............ 1 5 干热岩压缩试验 ................................ ................................ ...... 2 6 干热岩拉伸试验 ................................ ................................ ...... 6 7 干热岩剪切试验 ................................ ................................ ...... 7 附录 A （规范性） 试验原始数据记录表 ................................ ............. 10 参考文 献 ................................ ................................ ....... 12 XX/T XXXXX —XXXX II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 -2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由能源行业地热能专业标准化技术委员会（ NEA/TC29 ）归口。 本标准主要起草单位：中国科学院武汉岩土力学研究所、中国石化集团新星石油有限责任公司、山 东科技大学、中国地质科学院水文地质环境地质研究所 、中国石油大学（北京）、中国地质科学院地质 力学研究所、山东高速集团有限公司、中石化石油工程技术研究院有限公司、太原理工大学、 中石油深 圳新能源研究院有限公司 、同济大学、吉林大学、 中国石油集团测井有限公司 、水电水利规划总院、南 昌大学、东北大学、成都理工大学、中国地质大学（武汉）、青岛理工大学、湖北工业大学等。 本标准主要起草人：胡大伟、王延欣、唐果、周辉、陈绍杰、王贵玲、杨阳、 毛翔、黄旭、包一凡、 王海柱、马啸、宋先知、张重远、卢运虎、谭现锋、刘建坤、冯子军、方朝合、张丰收、程钰翔、程道 解、乔勇、姚池、刘造保、朱海 燕、蒋恕、孟凡震、张帆。 本标准于 *****年首次发布。XX/T XXXXX —XXXX 1 干热岩力学参数实 验测试方法 1 范围 本文件规定了干热岩的压缩试验、拉伸试验以及剪切试验的试样采集和制备、主要仪器设备、试验 操作过程、试验记录、数据整理和分析等技术要求。 本文件适用于干热岩和增强型地热工程的岩石力学参数测试。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所 有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 15406 岩土工程仪器基本参数及通用技术条件 GB/T 23561 煤和岩石物理力学性质测定方法 GB/T 50266 工程岩体试验方法标准 SY/T 7491 油气藏岩石力学性质测试技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 干热岩压缩试验 compression test of hot dry rocks 在高温环境下压缩载荷作用导致干热岩发生破坏的试验。 干热岩拉伸试验 direct tensile test of hot dry rocks 在高温环境下拉伸载荷作用导致干热岩发生破坏的试验。 干热岩剪切试验 shear test of hot dry rocks 在高温环境下剪切载荷共同作用导致干热岩发生破坏的试验。 4 基本规定 干热岩压缩试验是恢复至热储高温环境，通过对单轴和三轴压缩试验结果的分析得到岩石的压缩 力学特征，为干热岩和增强型地热工程设计和科学研究提供可靠的抗压强度、压缩变形等力学参数。 XX/T XXXXX —XXXX 2 干热岩拉伸试验是恢复至热储高温环境，通过对拉伸试验结果的分析得到岩石的拉伸力学特征， 为干热岩和增强型地热工程设计和科学研究提供可靠的抗拉强度等力学参数。 干热岩剪切试验是恢复至热储高温环境，通过对剪切试验结果的分析得到岩石的剪切力学特征， 为干热岩和增强型地热工程设计和科学研究提供可靠的抗剪强度、粘聚力和摩擦角等力学参数。 5 干热岩压缩试验 单轴压缩强度测试 5.1.1 试验条件 本试验在高温环境下开展，适用于能制备成规则试件的岩石试样。 5.1.2 试样制备 5.1.2.1 标准试样为圆柱形，可用钻孔岩心或岩块制备。试样在采取、运输和制备过程中应避 免产生 扰动和损伤。 5.1.2.2 遵守GB/T 50266 -2013中2.7.3的规定， 圆柱形试样直径宜为 48mm～54mm，且应大于岩石 最大颗粒粒径的 20倍。 5.1.2.3 遵守SY/T 7491.1 -2020中5.4.1的规定， 试样高度与直径之比宜为 2.0～2.5。 5.1.2.4 遵守GB/T 23561 .7中5.2.1的规定， 试样两端面的不平整度允许偏差为 ±0.05mm 。 5.1.2.5 遵守GB/T 23561 .7中5.2.2的规定， 试样高度、直径或边长的允许偏差为 ±0.3mm。 5.1.2.6 遵守GB/T 23561 .7中5.2.4的规定， 试样端面应垂直于试样轴线，允许偏差为 ±0.25° 。 5.1.2.7 试样应统一进行编号，相同试验条件下每组试样的数量应不少于 5个。 5.1.3 主要仪器设备 5.1.3.1 高温岩石力学试验机， 轴向力应大于 1500kN， 刚度应不低 于8GN/m， 工作温度应不低于 300℃。 5.1.3.2 耐高温位移传感器，工作温度应不低于 300℃，量程应大 于5mm，精度应小于 0.001mm。 5.1.4 试验操作步骤 5.1.4.1 将试样放置于试验机承压板中心， 上下承压板与试样之间放置与试样相同直径的刚性垫块 （绝 热），垫块厚度与直径之比不应小于 0.5。 5.1.4.2 调整球形座进行预加载，使刚性垫块与试验机上下承压板均匀接 触，受力对中。 5.1.4.3 应采用耐高温 位移传感器 对试样的轴向和径向变形进行测量，于试样高度的 1/2处使用耐高 温应变计胶粘剂粘贴 1枚应变片。 5.1.4.4 通过加热装置对试样进行加热， 加热速率应 小于1℃/min，避免升温过快造成试样内部温度 梯度过高；待温度达到 储层温度后，保持当前温度 超过2h，温度控制精度应小于 ±5℃。 5.1.4.5 采用位移控制加载 直至破坏，位移加载速 率应小于0.005mm/min，记录试验全过程的轴向载 荷和变形值 。 5.1.4.6 对加载过程中出现的现象和破坏后的试样进行描述。 XX/T XXXXX —XXXX 3 图1 实时高温单轴压缩试验示意图 5.1.5 试验成果整理 5.1.5.1 轴向应力、轴向应变、径向应变按下列公式计算： 𝜎1=𝑃 𝐴 ································ ··························· (1) 𝜀ℎ𝑢=𝑈ℎ𝑝 𝐻 ································ ························· (2) 𝜀𝑑𝑢=𝑈𝑑𝑝 𝐷 ································ ························· (3) 式中：𝜎1---轴向应力 ，MPa； 𝑃--