清洁能源的大规模开发与利用是实现能源结构转型的重要途径。在地热、页岩气/致密气等非常规能源的开发，以及CO2地质利用与封存过程中，均需要将大量的高压流体注入到地层中进行水力压裂。水力压裂的目的是提高储层渗透率，为地下流体提供流动通道来提高开采效率。然而，脆性岩石压裂的同时诱发了地震活动。储层内部及周围的应力再分布和孔隙压力变化是注入诱发地震活动的潜在因素。在实验室尺度上研究水力条件下储层岩石的力学性质，对提高注入诱发地震发生条件的认识具有重要意义。只有充分对水岩相互作用进行了解，才能对水力压裂过程进行有效的控制与利用。
通过对不同层理层面的砂岩试样进行了水力压裂实验。在三轴状态下对每个砂岩试样的中心孔注水并进行实时监测。采用高速波形记录系统测量p波速度并监测声发射事件。在压裂过程中，利用速度层析成像清晰地绘制了流体的运移和分布。微裂纹扩展的时空分布也可以通过声发射震源来定位。结果表明，随着注入水量的增加，AE活性逐渐增强。速度层析成像与声发射震源的对比发现，声发射震源多位于水前缘，微裂纹增长与注入量存在正相关关系。此外，孔隙压力的破坏先于轴向应力的变化，表明砂岩试样的失稳破坏是由微裂纹的扩展引起的。研究结果可以对水力压裂实验中注入微裂缝的发生条件和扩展过程有一个清晰的认识。
 

水力压裂，声发射，孔隙压力，非均质性，部分饱和