岩石力学作业

岩石力学作业1

1.对于碎屑质沉积岩，简述岩石的强度与矿物颗粒、胶结类型与程度的关系。

矿物颗粒强度（如石英、长石、方解石等）；

胶结类型（胶结物）通常分为泥质胶结、钙质胶结、硅质胶结、铁质胶结...前三者是我们的常见类型，也是难区分的三种类型。

胶结类型（胶结程度）：在碎屑岩中，胶结物或填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系在地质上也称为胶结类型。

碎屑岩具有三种基本类型：

①基质胶结类型：颗粒彼此不直接接触，完全受胶结物包围，岩石强度基本取决于胶结物的性质。②接触胶结类型：只有颗粒接触处才有胶结物胶结，胶结一般不牢固，故岩石强度低，透水性较强。③孔隙胶结类型：胶结物完全或部分地充填于颗粒间的孔隙中，胶结一般较牢固，岩石强度和透水性主要视胶结物性质和其充填程度而定。

碎屑岩胶结类型

1 为胶结物质 2 为颗粒 3 为未充填之孔隙

2.碎屑质沉积岩具有非均质性与各向异性，简单分析其对岩石力学性质的影响。

导致力学上的非均质性和各向异性

3.对于砂岩，简述压力（围压）、液体介质对于其强度的影响。 围压越大，相应的强度也越大，液体介质存在导致岩石强度降低。 4.简单分析钻井工程中牙轮钻头与PDC钻头破岩时岩石的破坏形式。 牙轮钻头：冲击压力（动载）作用下，岩石在三向压缩状态发生剪切破坏，形成破碎坑；

PDC钻头：钻压作用下切削刃吃入岩石；扭矩作用下岩石发生剪切破坏。

岩石力学作业2

1、弹性变形、塑性变形与蠕变的定义；

（蠕变－载荷不变，变形速率（应变速率）变化－增大！） 2、蠕变的过程（典型蠕变阶段划分）；

初始蠕变（应变速率增大、时间段短）、稳定蠕变（应变速率不变，较长时间段）、加速蠕变（一定时间段后应变速率急剧增大）。

3、蠕变对于钻井工程的影响

（井径缩小的影响及其措施－钻柱遇阻、下套管遇阻； 安全施工时间段－加速蠕变前完成下套管、注水泥作业； 套管抗外挤载荷的确定－考虑上覆岩层压力为最大外挤载荷）。

岩石力学作业3

1、岩石的主要弹性常数？三轴应力试验方法？ （杨氏弹性模量、泊松比）；

（模拟地层应力环境、温度条件下的试验测试，获得地层条件下的岩石力学性质－强度特征、变形特征）

2、岩石力学：摩尔强度准则

材料在极限状态下，剪切面上的剪应力就达到了随法向应力和材料性质而定的极限值时，发生破坏。也就是说，当材料中一点可能滑动面上的剪应力超过该面上的剪切强度时，该点就产生破坏，而滑动面的剪切强度［τ］又是作用于该面上法向应力σ的函数。

三向压应力作用下，岩石出现剪切破坏，且仅与最大、最小主应力相关；最大最小主应力差值到达极限，摩尔园与强度曲线相切，出现破坏；强度曲线－滑动面的剪切强度［τ］是作用于该面上法向应力σ的函数。

3、岩石力学：库伦－摩尔强度准则

三向压应力作用下，岩石出现剪切破坏，且仅与最大、最小主应力相关； 岩石内任一点发生剪切破坏时，破坏面上的剪应力(τ)应等于或大于材料本身的固有强度(C)（也称之为凝聚力）和作用于该面上由法向应力σ引起的摩擦阻力(σtgυ)之和。

岩石力学作业4

1、地应力来源与计算：应用密度测井的垂直地应力计算中如何考虑地层压力的影响？水平地应力的来源与计算？ 出现最大、最小水平地应力的原因？

垂直地应力来源于上覆岩层压力，还受到地层压力的影响。 σV＝POVERBURDEN-αPPORE

水平地应力：垂直地应力作用下岩体受到位移约束（不能产生水平方向变形），产生水平地应力分量，且与泊松比（表征岩石垂向、水平方向力学性质的各向异性）有关；还受到构造应力影响。水平地应力为两者的矢量和。 2、地应力测量方法：水力压裂试验测试方法及其结合典型测试曲线确定最小水平地应力、抗拉强度的方法？

水力压裂裂缝面垂直于最小主应力；

对于垂直裂缝面，破裂压力为水力压裂试压时的最高压力；已经压开地层形成人工裂缝后，停泵再次压开地层的压力为闭合压力，其等于最小水平地应力；

破裂压力＝闭合压力＋岩石抗拉强度

3、声发射（凯塞尔）实验测试与确定地应力的原理与方法？

岩石在历史地应力作用下产生了微裂隙，实验加载到岩石承受过的历史应力时，岩石会产生明显的声发射现象，该应力即为历史地应力。

通过定向取心、古地磁定向等，测试岩心水平面不同方向的凯塞尔应力点即可确定最大、最小水平地应力。

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