中国石油大学岩石硬度及塑性系数测定实验报告 实验日期:2 0 1 4 年1 0 月8 日 成绩: 班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者: 岩石硬度及塑性系数测定 岩石是钻井的主要工作对象
在钻成井眼的过程中,一方面要提高破碎岩石的效率,另一方面要保证井壁岩层稳定,这些都取决于对岩石的工程力学性质的了解和认识
岩石的工程力学性质包括岩石的机械性质、岩石的研磨性、岩石的可钻性等
岩石的机械性质包括岩石的弹性、强度、脆性与塑性、硬度等
本实验旨在了解岩石的机械性质,掌握岩石压入硬度及塑性系数的测量方法
一、实验目的 1、直观了解岩石的物理机械性质 2、掌握岩石硬度及塑性系数的测量方法 二、实验原理 1 、实验设备 实验中使用岩石硬度仪来测量岩石的压入硬度及塑性系数,如图1 所示
该设备主要由手摇泵,液压罐,压模,载荷传感器,位移传感器,下板,支柱,上板和函数记录仪等构成
图1 岩石硬度仪实物图 压模主要由基体和硬质合金压头两部分构成,其结构及尺寸如图3 所示,其中d=1
图2 压模结构及尺寸示意图 2.测量原理 利用手摇油泵将液压油压入液压罐,推动液压罐的活塞上升,使位移传感器与岩心托盘侧面伸出的铁片接触、岩样与压模接触,随着压力的增加,压模将逐渐压入岩样,压入的深度由位移传感器测出,压力由载荷传感器测出,测出的数据自动存入函数记录仪,具体参见动画“岩石硬度及塑性系数的测定”
将函数记录仪中的数据文件转存入U 盘,在计算机上利用专用软件提取“位移”和“载荷”数据,作岩石的变形曲线,如图 3所示
其中,a 为脆性岩石,其特点是OD段为弹性变形阶段,达到D 点后即发生脆性破碎;b 为塑脆性岩石,其OA 段为弹性变形阶段,AB 段为塑性变形区,到达B 点时产生脆性破碎;c 为塑性岩石,施加不大的载荷即产生塑性变形,其后变形随变形时间的延长而增加,无明显的脆性破