1.根据岩石的变形特性,图示说明岩石的三种类型。 弹塑性岩石 弹脆性岩石 高塑性和高孔隙性岩石 弹脆性岩石(花岗岩、石英岩、碧石铁质岩)在压头压入时仅产生弹性变形,至 A 点最大载荷为 Pmax 处便突然完成脆性破碎,压头瞬时压入,破碎穴的深度为 h [图 (a) ]。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积,即 h/δ>5。 弹塑性岩石(大理岩、石灰岩、砂岩)在压头压入时首先产生弹性变形,然后塑性变形。至B 点载荷达Pmax 时才突然发生脆性破碎[图 (b) ]。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积,而 h/δ=2.5~5,即小于第一类岩石。 高塑性(粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩)区别于前二类,当压头压入时,在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴,也不会在压入作用下产生脆性破碎[图 (c)],h/δ=1。 2.什么是岩石破碎的体积破碎? 岩石的变形破碎形式 表面破碎 疲劳破碎 体积破碎 表面破碎:切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度,切削具不能压入岩石。切削具移动时,将研磨孔底岩石,岩石破碎是由接触摩擦功引起的,研磨的岩石颗粒很小,钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨,这个区称为表面破碎区。 疲劳破碎:切削具上的轴向载荷增加,但接触压力仍小于岩石硬度,可使岩石晶间联系破坏,岩石结构间缺陷发展,特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展,于是众多裂隙交错,仍可产生较粗岩粒的分离,这种变形破碎方式称为疲劳破碎,这个区称为疲劳破碎区。 体积破碎:切削具上的载荷继续增加,接触压力大于或等于岩石硬度,切削具可有效地切入岩石,结果是:切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度,切下岩屑,这种变形破坏方式称为体积破碎,这个区称为体积破碎区。体积破碎时,会分离出大块岩石,破碎效果好。 3.什么是岩石的各向异性?对钻进有哪些影响? 岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。 岩石的各向异性分为两种:一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列,分布不同而导致的,这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化,可称为应力各向异性;另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的,这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。 对钻进的影响: 影响进效率的:由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质,在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量,因此岩石的各向异性会影响钻进效率。 影响钻孔偏斜:由于存在岩石的各向异性...