岩石力学实验ppt课件.pptx

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1、适应国家油气战略需求，培养具有创新意识的石油工程应用型人才成果汇报完成单位：西南石油大学汇报人：郭建春石油工程岩石力学实验课程实验项目岩石单轴抗压实验岩石巴西劈裂实验岩石硬度测试实验2/64岩石力学性质绪言岩石力学性质主要是指岩石的变形(deformation)特征及岩石的强度(strength)。对任何工程现象来说，只有获得岩石的力学性质，得出力学参数（如弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角等），建立岩石的本构方程(constitutiveequation)和破坏准则(failurecriterion)，为进一步研究分析提供一定模式与依据。为此，需要在实验室内严格控制某些因素的情况下进行岩石

2、力学实验，然后将所得结果应用到实践中去。室内岩石力学实验（单轴压缩、巴西劈裂、三轴实验等）获得岩石力学性质及参数确定研究工区、钻取具有代表性岩心建立本构方程和破坏准则，结合地质环境特征（地应力、温度、地层压力等）进行工程实际应用（如判定井壁破裂坍塌条件等）取样实验应用3/64岩石试件制作绪言地层中钻取的岩心标准的岩心试样采集的岩样用标准尺寸钻头取心切割两端面获得标准长度的岩心试样精磨试样两端面使端面平滑规则获得标准直径岩心试件制备岩样的程序绪言样品采集和岩石学审查钻岩心端面切割端面磨平几何形状检验环境存放样品包裹（围压实验）实验岩石单轴抗压实验6/64岩石单轴抗压实验实验目的实验原理实验仪器

3、实验步骤结果处理报告编写7/64一、实验目的1．熟练掌握岩石单轴抗压实验试件尺寸测量方法；2．观察岩石试件破坏过程，准确分析其破坏类型；3．根据试件破坏单轴压应力，计算岩石的单轴抗压强度；4．熟悉岩石应力-应变曲线各阶段的意义，计算岩石弹性模量与割线模量。8二、实验原理当岩石试样在无侧限压力条件下，岩石在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上缩承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度。计算公式为：Rc—试样单轴抗压强度，MPa；P—试样破坏载荷，N；A—试样初始截面积，mm2。（1）9二、实验原理岩石的弹性模量是指岩石在弹性变形阶段其应力与应变变化值之比:—轴向应力-应变曲线中直线段的轴向应力增量

4、，MPa；—轴向应力-应力曲线直线段的轴向应变增量；ΔσΔεO（2）10二、实验原理—单向抗压强度的50%的应力值，MPa；—试件与对应的轴向应变值。岩石的割线模量是指单向受力条件下岩石应力—应变曲线上相应于50％抗压强度的点与原点连线的斜率：O应变应力Δσ50Δε50（3）11二、实验原理岩石在单轴压缩试验条件下，其破坏类型主要分为三种：X状共扼斜面剪切破坏、单斜面剪切破坏、拉伸破坏，其破坏形式如下：X状共扼斜面剪切破坏单斜面剪切破坏拉伸破坏破坏面破坏面破坏面单轴压缩岩石破坏特征12三、实验仪器1.游标卡尺，精度0.02mm；2.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架、锉刀；3.WDW-20

5、0微机控制电子万能试验机。主要实验仪器13三、实验仪器WDW-200微机控制电子万能试验机横梁上承压板下承压板刚性框架电源开关启动开关计算机及控制软件14四、实验步骤1.试件端面磨平观察岩石试件，若两端面存在明显不平整，采用锉刀垂直于试件轴线进行往复打磨至其两端面平整。15四、实验步骤2.测试件尺寸测量试验采用圆柱体作为标准试样，直径为25mm，允许变化范围为23~28mm，高度为50mm，允许变化范围为48~54mm。试样的尺寸要求高径之比为2.0~2.5。试样制作精度：①在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm；②端面的不平行度，最大不超过0.3mm；③试样的两端面应垂直于试样轴线。

6、16四、实验步骤(1)试件端面垂直度测量检测方法如图所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显缝隙。对于不合格试样，使用锉刀打磨，直至符合要求。1.直角尺；2.试件；3.实验台17四、实验步骤(2)试件平行度测量检测方法如图所示，将百分表架与百分表固定于材料试验机平台上，放置试样于百分表触头下方，在平台上缓慢前后、左右平移试样，观察百分表指针的摆动幅度小于0.3mm（30格），则判定合格。对于不合格试样，使用锉刀打磨，直至符合要求。1.百分表；2.百分表架；3.试件；4.实验台18四、实验步骤(3)试件直径测量取岩石试件上中下三断面测量位置，采用游标卡尺分别

7、测量垂直于中轴线且互成90°方位的试件直径，填入试样尺寸记录表中，并分析直径误差。上断面中断面下断面互成90°测量19四、实验步骤(4)试件长度测量将试样断面分为相互垂直的4个方位，采用游标卡尺分别测量不同方位的试件尺寸，填入试样尺寸记录表中，并分析高度误差。相互垂直的4个方位20四、实验步骤3.加载实验(1)将试件竖直放置于材料试验机下承压板上。使用50mm/min速度调节试验机横梁，使上承压板与压板相距约