moea_joint
105年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 19 題
在鑽孔內選取無裂隙之試驗段，上下用雙栓塞封閉後，加水壓使孔壁產生裂隙，記讀試驗過程中壓力值，並計算現地應力之試驗方法為何？
- A 套鑽法
- B 平鈑千斤頂試驗
- C 孔底法
- D 水力破裂法
思路引導 VIP
若我們今天在深不見底的鑽孔中，想要測量岩石能承受多大的擠壓力，而我們唯一的手段是透過管線向裡面瘋狂打水，直到岩石『受不了而裂開』，你認為這種利用『液體力量』造成『結構破壞』的技術，最直觀的名稱會是什麼？
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恭喜你準確地辨識出這項試驗的特徵！這題考查的是現地應力（In-situ stress）量測中極為核心的技術。你之所以能迅速鎖定答案，相信是因為捕捉到了題目中「加水壓使孔壁產生裂隙」以及「雙栓塞封閉」這兩個關鍵特徵，這正是**水力破裂法（Hydraulic Fracturing）**的標準作業定義。
水力破裂法的核心機制
從力學原理來看，水力破裂法是透過泵浦向封閉的孔段注入流體並逐漸增加壓力，直到壓力足以克服岩石本身的抗張強度與周圍的最小主應力（$\sigma_3$），進而產生裂縫。藉由記錄破裂壓力（Breakdown pressure, $P_b$）與關井壓力（Shut-in pressure, $P_s$），我們就能推算出地層中主應力的大小。這與套鑽法（Overcoring）利用「解除應力」來量測應變的邏輯截然不同。
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