岩石力学总稿改稿

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1、(目录绪论2一、岩石力学的发展历史和概貌3二、岩石力学的基本研究内容和研究方法4三、岩石力学在石油工程中的应用5第1章岩石的结构和组织特点71.1岩石的基本构成和地质分类71.2岩石的微观结构141.3岩石的宏观结构17第2章岩石的物理性质及工程分类192.1岩石的工程性质192.2岩石的物理性质指标202.3岩石的非均质性和各向异性242.4岩石的工程分类25第3章岩石力学性质273.1概述273.2岩石的强度性质293.3岩石的变形性质413.4影响岩石力学性质的因素49第4章岩石的本构关系和强度准则524.1应力及应力状态分析524.2应变及应变状态分析57

2、4.3岩石的应力应变关系584.4岩石的强度理论61第5章岩石的蠕变675.1蠕变概念和蠕变曲线675.2岩石蠕变经验公式685.3蠕变模型705.4粘弹性常数的室内测定73第6章地应力测量及计算766.1地应力的成因及分布特点776.2地应力的测量796.3地应力场的模拟计算886.4孔隙压力的变化对对地应力的影响936.5油田开发动态应力场的模拟方法95第7章测井解释与岩石力学967.1测井解释基础967.2利用测井资料解释岩石力学参数971977.3地层岩石物理参数1027.4静态和动态弹性参数关系104第8章井壁稳定的力学机理1068.1井壁不稳定的危害和

3、研究方法1068.2直井的井壁稳定分析1078.3斜井井壁稳定分析113第9章岩石裂缝检测1229.1储层天然裂缝的成因及其特征1229.2裂缝检测的常规测井资料法1279.3地层倾角及FMI测井检测裂缝产状1319.4利用曲率法评价构造裂缝方向1329.5裂缝检测结果在开发中的应用135第10章水力压裂13710.1裂缝高度预测分析13710.2裂缝方位预测13910.3裂缝扩展模型14110.4地应力与压裂施工设计144第11章油气井生产出砂14811.1国内外出砂机理研究现状14811.2油层出砂原因及出砂方法预测15011.3裸眼完井出砂预测模型的确定15

4、511.4射孔完井出砂预测模型的确定16111.5裸眼完井与射孔完井优劣性的比较16411.6弱胶结砂岩油藏防砂措施及对策探讨167第12章油气井生产套管的损坏机理16912.1套管损坏的基本理论及文献调研16912.2江汉油田王广地区套管损坏17112.3中原油田盐膏层套管17312.4盐岩蠕变分析17512.5盐膏层套管柱的外载计算17912.6盐膏层套管设计18612.7软泥岩的套损分析192参考文献194197绪论岩石力学是近代发展起来的一门新兴学科和边缘学科，也是一门应用性和实践性很强的基础学科。它的应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质

5、、地震、石油、地下工程、海洋工程等众多的与岩石工程相关的工程领域。1966年，美国科学院岩石力学委员会给予以下定义：“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学，它是力学的一个分支，是探讨岩石对周围物理环境中力场的反应。”这一定义是从材料的“概念”出发的，带有材料力学和固体力学的深深烙印。随着岩石力学理论研究和工程实践的不断深入和发展，人们对岩石的认识有了突破。岩石力学的发展是和人类工程实践活动分不开的，最初，由于工程数量少，规模也小，从事工程建筑时，测试技术受到当时技术水平的限制，往往凭经验来解决问题，因此岩石力学学科的形成和发展要比土力学晚得多。随着工程

6、建筑事业的发展，工程规模越来越大，所遇到的地质条件越来越复杂，加上一些重大工程事故，如美国的圣·弗朗西斯重力坝、意大利的瓦依昂大坝、马尔帕塞大坝等失事的惨痛教训，使人们认识到为了选择相对优良的工程场址，防止重大事故，保证顺利施工，必需对建筑场地进行系统的岩石力学试验研究和理论分析，以准确预测岩体在压力场作用下的变形和稳定性，为合理的工程设计提供可靠的岩石力学数据。因此近20年来，岩石力学这门新兴学科有了突飞猛进的发展。我国自50年代末以来，在许多工程中应用岩石力学理论、方法及试验研究，成功地解决了和正在解决着—系列复杂的岩石力学问题。诸如：长江葛洲坝、乌江渡水利水

7、电工程、大冶露天铁矿边坡工程等。今天，由于世界上在矿产资源勘探、能源开发以及地球动力学研究方面的需要，对岩石力学提出了更多更高的要求。当前，国际上正建的大坝高达325米，水电站地下厂房的跨度达51米，地下矿井的开挖深度超过3000米，露天开采深度达300～500m，石油开采深度已达9000米，而在研究地壳变形时涉及到的深度达50～60千米、温度在1000℃以上，必需考虑的时间效应为几百万年，另外，当前世界上正在建筑的一些超巨型工程，都使岩石力学面临许多前所未遇的问题，因此迅速发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平，已成为当前十分紧迫的问题。岩石力学与工程作为一门学

8、科在21世