岩石硬度及塑性系数的测定.doc

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1、中国石油大学（钻井工程）实验报告实验日期：2015.10.12成绩：班级：石工班学号：姓名：教师：同组者：实验1岩石硬度及塑性系数测定一、实验目的1.通过实验了解岩石的物理机械性质。2.通过实验学习掌握岩石硬度、塑性系数的测定方法二、实验原理利用手摇油泵加压，将液压传递给压模（硬质合金压头），推动活塞上升，使岩样与压模、位移传感器接触。用手摇泵慢速均匀加载，随着载荷的增加，压模将逐渐压入岩样直至破碎，位移传感器测出压入深度，压力传感器测出作用在岩石上的载荷。测出的载荷、位移信号传给函数记录仪，函数记录仪便自动记录下岩石的载荷与

2、压入深度数据，利用专用软件将该数据导入计算机中进行数据处理，画出载荷与位移的关系曲线计算岩石硬度和塑性系数。三、实验仪器1．手摇油泵2．压模（d=1.2~2.5）3．位移传感器、载荷传感器4．液压罐5．函数记录仪图1仪器设备示意图图2压膜结构四、数据处理1．根据每点作出的曲线求出岩石硬度表1原始数据表表2处理数据表吃入深度/载荷/吃入深度/载荷/2.0581002.10870.0562.124360.066352.142540.084532.152740.094732.1611110.1031102.1671290.10912

3、82.1791490.1211482.1841650.1261642.1911960.1331952.1982130.142122.2052270.1472262.2112470.1532462.2182790.162782.2232980.1652972.2363250.1783242.253920.1923912.2624280.2044272.2674400.2094392.2764720.2184712.2825100.2245092.2875230.2295222.2945440.2365432.2985600.24

4、5592.3015820.2435812.3055970.2475962.316160.2526152.3176510.2596502.3226760.2646752.3316960.2736952.3387290.287282.3497940.2917932.3618440.3038432.3788830.328822.3919290.3339282.49810.3429802.41210150.35410142.43310600.37510592.46610740.40810732.49510720.43710712.51

5、510810.45710802.54210530.48410522.5918350.5338342.6987080.647072.7086690.656682.7156360.6576352.7176220.6596212.7226120.6646112.7246040.6666032.7265930.6685922.7295880.6715872.735830.6725822.7325770.6745762.7335740.675573根据表2作出吃入深度与载荷的关系曲线图如下图3岩石的硬度为：其中：—破碎时最大载荷，单位；

6、—压模面积，单位。由图3知：在B点破碎时最大载荷为=1080=10800N，压模的=2。所以，按我国岩石硬度六类12级分类，该岩石为中硬8级。1．求塑性系数其中：AF—岩石破碎前耗费的总功，相当于；AE—弹性变形功，相当于面积；—屈服极限，；OC—压入岩样深度，。由图3可得：=(0.547-0.066+0.547-0.375)*1080/2=(0.375-0.066)*1080/2所以，由塑性三类6级分类可知，该岩石塑性级别为2级。一、实验结果表3实验结果数据表岩石名称硬度屈服极限塑性系硬度级别塑性级别灰岩3439.49105

7、92.12硬8级低塑性3级二、思考题1．在塑性岩石中，它没有破碎点，如何求它的硬度？答：对于塑性岩石，取产生屈服（从弹性变形开始向塑性变形转化）时的载荷代替，即：。2．为什么要求被测岩样两端必须平行？答：要求岩样两端面平整是保证在进行压入实验时，压头端面均匀压入岩石，即让压头端面压入的面积始终是S，避免由于不平整造成的压入面积小于S，否则会造成计算的岩石硬度的不准确。3．画出的曲线有不规则的现象是何原因？答：（1）手摇油泵加压时加载不均匀；（2）岩样内部的非均质性。