石油钻井设备与工具-王镇全第一节岩石基本知识.ppt

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1、第一节岩石及其力学性质钻头是破岩的工具，因此必须了解破岩的工作对象—岩石及其机械、力学性质。一、岩石的基本知识岩石破碎的难易程度与岩石的物理力学性质密切相关，而不同类型的岩石的性质差别较大，因此必须了解岩石的类型、成分、组织结构。表依南5井地层分层及主要岩性描述新生界上第三系N康村组N1-2k976965.32上部为黄色泥岩，中部为灰色砂泥岩，下部为褐色泥岩吉迪克组N1j25411565上部为灰泥岩，含盐膏盐岩，中部为砂泥岩，下部为砂砾岩下第三系E苏维依组E2-3s2831290层状砂岩、粉砂岩与泥岩，粉砂质泥岩，砂砾岩，泥质粉砂岩与泥

2、岩。库姆格列木组E1k2975.5144.5上部为泥岩段，中部为砂岩，底为灰岩中生界白垩系K舒善河组K1s3194218.5层状泥岩，粉砂质泥岩为主，细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩亚格列木组K1y3207.513.5层状砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩侏罗系J齐古组J3q3444236.5上部为泥岩夹泥质粉砂岩、细砂岩、砾岩，中部为泥质粉砂岩、细砂岩夹层状泥岩，下部为泥岩夹细砂岩，底为细砂岩恰克马克组J2qk3640196上部为泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩、泥灰岩，中部为泥岩夹粉砂岩、中砂岩、含砾砂岩。克孜勒努尔组J2kz4377737上部为泥岩，中部

3、为泥岩、砂岩互层，下部为泥岩、煤互层。阳霞组J1y4758381泥岩、砂岩、含少量煤层阿合组J1a砂岩、含砾砂岩一）岩石的组成1、岩石是一种或多种矿物的集合体。2、矿物⑴定义：地壳中的化学元素，在一定的自然条件下结合而成的天然化合物或单质，是地壳物质最基本的组成单元。⑵种类：除了一些碳、硫和少数金属外，几乎所有的矿物都是含有两种以上元素的化合物。有些元素出现在许多矿物中，最常见的是氧和硅。常见的造岩矿物有12种，它们构成地壳岩石的99%，其余造岩矿物虽有千种以上，但是只占地壳总数的1%。序号名称化学成分1正长石kAISI3O82斜长石N

4、aAISI3O8或CaAI2SI2O83石英SIO24白云母KAI2(SI3AI)O10(OH)25黑云母K2(MgFe)6(SIAI)8O20(OH)46角闪石Na、Ca、Mg、Fe、AI的硅酸盐7辉石Ca、Mg、Fe、AI的硅酸盐8橄榄石(MgFe)2SIO49方解石CaCO310白云岩CaMg(CO3)211高岭土AI2SI2O5(OH)412氧化铁2FeO3•3H2O或Fe2O33、元素构成矿物的基本组分。现在已知的元素有109种，地壳中主要含有8种元素，这8种元素占地壳成分的98.6%,地壳中的元素含量%氧(O)46.7硅(S

5、I)27.7铝(AI)8.1铁(Fe)5.0钙(Ca)3.6钠(Na)2.8钾(Kg)2.6镁(Mg)2.1合计98.6组成地壳的八种主要元素二）岩石的类型岩石从成因上来划分，分为三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。岩浆岩：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。沉积岩：在地表条件下母岩风化剥蚀的产物，经搬迁、沉积和硬结等成岩作用而形成的岩石。组成沉积岩的物质成分有颗粒和胶结物两大类。变质岩：沉积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形成的岩石（原岩成分和变质岩特有的，如石墨、滑石，蛇纹石，硅灰岩等）

6、。岩浆岩沉积岩岩　浆变质岩成　　　因举例特　点岩浆岩岩浆在地下巨大的压力的作用下沿地壳薄弱地带侵入地壳上部或喷出地表（火山活动），随着温度、压力的变化，冷却凝固而形成。玄武岩矿物结晶颗粒细小，有的有流纹或气孔花岗岩矿物结晶颗粒较大沉积岩出露地表的岩石，在各种外力作用下，经过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结而形成的岩石砾岩砂岩页岩等具有层理构造和含有化石变质岩已形成岩石，在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下，使原岩石成分、性质发生改变而形成的新岩石大理岩板岩具有片理构造三）沉积岩石油钻井遇到的岩石主要是沉积岩，因此需要详细了解沉积岩的特

7、点。分析岩石的组织时，我们必须要注意岩石的两个主要特征：结构和构造。结构是表明岩石的微观组织特性，即指矿物颗粒的大小、形状和表面特性等，它决定着岩石的强度和硬度等；构造是表征岩石的宏观组织特征，即指岩石中矿物或碎屑彼此之间的组合形式和空间分布情况等，它决定着岩石的各向异性和裂隙性。1、沉积岩的结构矿物颗粒之间有孔隙，这些孔隙被胶结物或者细粒填隙物质充填。这些填隙物质称为胶结物。胶结物的性质对岩石的性质有很大影响。沉积岩胶结类型主要有以下四种：基底胶结：填隙物为杂基且含量多，碎屑颗粒呈星点状分布；孔隙胶结：胶结物含量少，只充填在碎屑之间的

8、孔隙中；接触胶结：和孔隙胶结类似，但胶结物含量更少，只分布在颗粒之间的孔隙内；镶嵌结构：颗粒之间呈凹凸线状接触，似乎没有胶结物。矿物胶结物普赖斯(price)建立了某些砂岩的强度(单轴抗压强度)与结构的关系