《岩土的可钻性》PPT课件

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1、工程钻探主讲人：杜振川工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第一节岩石的物理力学性质一、岩石的组成与分类岩石是矿物颗粒的集合体。按成因分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩：内力地质作用的产物，系地壳深处的岩浆沿地壳裂隙上升冷凝而成。工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第一节岩石的物理力学性质一、岩石的组成与分类沉积岩：在地表条件下母岩风化剥蚀的产物，经风化、剥蚀、搬运、沉积和固结等成岩作用而形成的岩石。变质岩：沉积岩、岩浆岩或变质岩本身在地壳中受到高温高压及化学活动性流体的影响而变质

2、形成的岩石。工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第一节岩石的物理力学性质二、岩石的结构与构造岩石的结构：岩石的微观组织特征，它与矿物粒度的大小、形状和表面特征有关，反映了岩石非均质性和孔隙性。岩石构造：是表示岩石宏观组织特征，它说明矿物颗粒之间的组合形式和空间分布状况，它决定了岩石的各向异性和裂隙性。岩石的结构和构造与岩石的成因类型、形成条件及存在环境有紧密的联系。工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第一节岩石的物理力学性质二、岩石的结构与构造岩浆岩：晶质结构岩石一般强度较高，同时

3、断面粗糙者往往研磨性较大。沉积岩：颗粒和胶结物组成，沉积岩的主要构造特征是有钻进过程中产生的层理，与钻进有关。变质岩：主要构造特征是片理（如石墨和滑石）。工程钻探课件河北工程大学资源学院二、岩石的结构与构造岩石照片花岗石花岗石花岗岩白云岩工程钻探课件河北工程大学资源学院第一节岩石的物理力学性质三、岩石的物理性质密度：单位体积岩石的质量。容重：单位体积岩石的重量。比重：单位体积岩石骨架体积的重量。岩石体积=固相骨架体积+岩石中孔隙体积，一般来说，密度越高，强度越大。孔隙度：岩石中孔隙体积与岩石总体积之比。一般来说,孔隙度越大，强度

4、越低。岩石的孔隙越大，裂隙越多，水对它的影响就越小。如石灰岩，用水浸透后，强度下降明显。工程钻探课件河北工程大学资源学院第一节岩石的物理力学性质四、岩石的力学性质岩石的力学性质是岩石在外力作用下表现出来的特性。主要有变形特性、强度特性和表面特性。变形特性：弹性、塑性和脆性强度特性：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度表面特性：硬度和研磨性工程钻探课件河北工程大学资源学院第一节岩石的物理力学性质四、岩石的力学性质1、变形特性：弹性、塑性和脆性岩石破坏的形式脆性破坏塑脆性破坏（弹性变形不明显，塑性破坏）工程钻探课件河北工程大学资源

5、学院第一节岩石的物理力学性质四、岩石的力学性质2、强度特性：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度岩石强度：岩石在载荷作用下变形到一定程度就发生破坏。破坏前岩石所能承受的最大载荷，即单位面积上的最大载荷。根据受力条件不同，岩石强度又可分为抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度、抗压强度。工程钻探课件河北工程大学资源学院第一节岩石的物理力学性质四、岩石的力学性质3、表面特性：硬度和研磨性岩石的硬度：岩石表面对工具压入的反抗特性。岩石硬度与抗压强度有一定联系，又有很大区别。岩石抗压强度是岩石整块抗破碎的能力。岩石抗压入硬度为单向抗压强度的（1

6、+2π）倍。测定压入硬度实际上使岩样产生局部破碎，而这种局部破碎是在多向受压状态下进行的。工程钻探课件河北工程大学资源学院第一节岩石的物理力学性质四、岩石的力学性质3、表面特性：硬度和研磨性岩石的研磨性：岩石磨损钻头的能力。在用机械方法破碎岩石的过程中，钻头与岩石产生连续的或间断的接触和摩擦。钻头破碎岩石的同时，其自身也受到岩石的磨损而逐渐变钝。工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第二节岩石可钻性及可钻性分级一、岩石可钻性的概念1、概念岩石可钻性:是表示钻进过程中岩石破碎的难易程度。在钻探生产中通常用单位

7、时间的进尺（机械钻速）作为衡量岩石可钻性的指标，单位是m/h。工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第二节岩石可钻性及可钻性分级一、岩石可钻性的概念2、意义、岩石可钻性是合理选择钻进方法、钻头类型和结构、钻进规程参数的依据，也是制订钻探生产定额和编制钻探生产计划的依据。工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第二节岩石可钻性及可钻性分级3、影响因素岩石可钻性是个多变量函数，它首先受岩石性质，特别是岩石力学性质的影响，也受技术条件（钻探设备和工具的类型、钻进方法、钻孔直径和深度等）和工艺条

8、件（钻头压力、钻具转速、冲洗液数量和性能等）的影响。一、岩石可钻性的概念工程钻探课件河北工程大学资源学院第二章岩石的可钻性及破碎过程第二节岩石可钻性及可钻性分级3、影响因素1）岩石性质对可钻性的影响，主要因素有：岩石的矿物成分、结构构造、密度、孔隙度、含水性及乏