由于水壓致裂法能在深鉆孔中測量巖石應(yīng)力并且具有花費較少的優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。測量原理表明，水壓致裂應(yīng)力測量過程中的一些特征壓力點，如破裂壓力Pb、重張壓力Pr、關(guān)閉壓力Ps等與巖石應(yīng)力有關(guān)。由于對于誘發(fā)破裂的產(chǎn)生、閉合及重張的機制還不十分了解，因此有幾種準則的公式用于巖石應(yīng)力的計算。對于破裂性態(tài)的研究已作了很多理論和實驗工作。雖然實驗室實驗有它的優(yōu)點，但也有其局限性，如尺寸效應(yīng)。大尺度水壓致裂過程中破裂性狀的研究是非常重要的。本著這一觀點，原位水壓致裂試驗選擇在具有很少自然節(jié)理的均勻巖體位置段進行。

1、儀器及設(shè)備

采用單回路水壓致裂應(yīng)力測量系統(tǒng)進行原位地應(yīng)力測量。其主要儀器設(shè)備包括：

●高壓泵及壓力控制系統(tǒng)，其壓力為50Mpa。

●Φ76mm封隔器，印模器及連接件,直徑可根據(jù)現(xiàn)場需要改變。

●電子定時定向器。

●自動資料記錄系統(tǒng)，用于記錄及監(jiān)測壓力的同步變化。

●相關(guān)采集軟件。

相對于傳統(tǒng)水壓致裂地應(yīng)力測量儀器，系統(tǒng)做了以下改進：

●采用單回路水壓致裂加壓系統(tǒng)。

●采用特殊結(jié)構(gòu)的新型封隔器，耐壓強度提高到60Mpa。

●采用實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)采集精度。

2、測量過程

(1)根據(jù)地質(zhì)編錄及地質(zhì)柱狀圖、巖芯及井徑測井資料選取鉆孔測試段。

(2)將封隔器安置在預(yù)期的試驗段。

(3)對試驗段進行測漏試驗。

(4)破裂試驗。對于快速和慢速壓裂試驗來說，就是將水以快速或慢速泵入測試段，以使測試段增壓，直到壓力達到Pb時產(chǎn)生“破壞”。當測試段井壁水壓張破裂產(chǎn)生時停泵并打開閥門迅速將水返出。對于套管試驗來說，則是將一個單一的封隔器設(shè)置在測試段，然后使封隔器膨脹向孔壁加壓。加壓到超過“破壞”壓力，以便在孔壁產(chǎn)生破裂。“破壞”壓力可由鄰近測試段的快速或慢速壓裂試驗得到。

(5)破裂重張及關(guān)閉壓力。再次將水泵入測試段，使之增壓到使誘發(fā)張破裂重新張開。使破裂重新張開的壓力叫重張壓力Pr。當壓力趨于穩(wěn)定時停泵。我們可以從壓力隨時間的變化曲線上得到關(guān)閉壓力Ps。重張和關(guān)閉試驗通常要重復(fù)3-5個回次，以確保得到好的資料。為了精確地確定關(guān)閉壓力，有時我們還要作慢速排水試驗或并下關(guān)閉試驗。慢速排水試驗是在停泵時立即將測試段的水慢慢地排出，同時記錄壓力隨時間的變化。井下關(guān)閉試驗是，當停泵時，井下開關(guān)立即關(guān)閉，以觀測井下壓力隨時間的變化情況。

（6）對測試數(shù)據(jù)進行計算，得到地應(yīng)力。