岩石力学作业及答案VIP专享VIP免费

岩石力学作业11.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。1)岩石的强度与矿物颗粒的关系包括两个方面：一是结晶程度和颗粒大小，岩石的结晶程度和颗粒大小对其抗压强度的影响是显著的。一般来说，结晶岩石比非结晶岩石强度高，细粒结晶的岩石比粗粒结晶的岩石强度高。二是矿物成分，不同矿物组成的岩石，具有不同的抗压强度，这是由于矿物本身的特点。2)岩石的强度与胶结类型与程度的关系：对沉积岩来说，胶结程度类型和胶结物类型对强度的影响很大。在胶结程度类型方面，分为基质胶结、接触胶结和孔隙胶结。基质胶结，岩石颗粒彼此不直接接触，完全受胶结物的包围，岩石强度取决于胶结物的性质；接触胶结，只有岩石颗粒接触的地方才有胶结物胶结，胶结一般不牢固，岩石强度低，透水性强；孔隙胶结，胶结物完全或部分的充填于岩石颗粒之间孔隙中，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。在胶结物类型方面，石灰质胶结的岩石强度较低，而硅质胶结的具有很高的强度，泥质胶结的岩石强度最低。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。答：非均质性指组成不同，非均质岩石的力学特性由细观单元力学特性和其非均质特性共同决定，岩石的非均质性对其极限强度具有弱化影响；各向异性指储层岩石沿各个方向的物性、电性、热力学性质等不同。由于碎屑质沉积岩的各向异性明显，所以不能用常规的单轴抗压实验来测定岩石力学性态，而必须在一定的围压下（必要时还要考虑温度的作用）进行试验测定，通常采用的是三轴抗压试验。(此题答案需进一步商议)3.对于砂岩，简述压力（围压）、液体介质对于其强度的影响。答：对于砂岩，随着围压的增加，岩石的杨氏弹性模量、剪切模量和泊淞比均有一定程度的提高。液体介质的存在，减弱了岩石的胶结，从而降低了岩石的强度。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。答：牙轮钻头：冲击压力（动载）的作用下，岩石的三向压缩状态下发生剪切破坏，形成破碎坑；PDC钻头：钻压作用下切削吃入岩石，扭矩作用下的岩石发生剪切破坏。岩石力学作业21、弹性变形、塑性变形与蠕变的定义；答：弹性变形：弹性是指在一定的应力范围内，物体受外力作用产生变形，而去除外力（卸荷）后能够立即恢复其原有的形状和尺寸大小的性质。其产生的变形称为弹性变形。审批2014.01.05石工创意社塑性变形：塑性是指物体受力后，在应力超过屈服应力时仍能继续变形而不即行断裂，撤去外力（卸荷）后，变形又不能完全恢复的性质。不能恢复的那部分变形称为塑性变形，或称永久变形、残余变形。蠕变：指在恒定荷载作用条件下，变形随时间逐渐增长的现象2、蠕变的过程（典型蠕变阶段划分）；答：根据应力状态的变化可将此蠕变过程划分为四个阶段。（1）、瞬时变形：即常应力刚刚作用于岩石试件上就出现的弹性应变eε；（2）、初始蠕变或阻尼蠕变，也称第一蠕变阶段：对应着区域Ⅰ。在此区域应变ε最初随时间增长较快，但增长速率随时间逐渐降低。这个过程可能伴随着“稳定的”微裂隙以逐渐减小的速率慢慢扩展;（3）、稳态蠕变或等速蠕变，也称第二蠕变阶段：对应着区域Ⅱ。在此区域曲线有近似常数的斜率，即应变随时间呈近于等速的增长；（4）、加速蠕变（第三蠕变阶段）：对应着区域Ⅲ。其应变速率加快并迅速导致破坏。这个过程可能伴随着“不稳定”的微裂隙的快速张开。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31、岩石的主要弹性常数？三轴应力试验方法？答：岩石的主要弹性常数（杨氏弹性模量、泊松比）；三轴应力试验方法（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。课本12页）2、岩石力学：摩尔强度准则答：如右图，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...