資源描述：
《巖石可鉆性分級(jí)研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、巖石可鉆性分級(jí)研究進(jìn)展摘要文內(nèi)綜述介紹了近三十年來的國(guó)際巖石可鉆性研究概況。對(duì)一些典型的分級(jí)方法做了介紹，對(duì)于深人開展我國(guó)創(chuàng)造性的巖石可鉆性研究應(yīng)當(dāng)冇所裨益。關(guān)鍵詞巖石可鉆性分級(jí)1石可鉆性及可鉆性分級(jí)研究概況巖石對(duì)鉆性是在某種規(guī)定的指標(biāo)和技術(shù)下，以一定量度來表示巖石破碎的難易程度，也即是巖石對(duì)鉆頭破碎巖石的一種阻抗程度。巖石對(duì)鉆性不僅取決于巖石口身的物理力學(xué)性質(zhì)，還與鉆進(jìn)的工藝技術(shù)措施有關(guān)，所以它是巖石在鉆進(jìn)過程中顯示出來的綜合性指標(biāo)。根據(jù)巖石本身固有抗鉆能力的大小,結(jié)合不同碎巖方式，可對(duì)巖石可鉆性
2、做出定量劃分。對(duì)鉆性級(jí)值是指導(dǎo)地質(zhì)分層及鉆頭選型工作的重要參數(shù)，也是提高機(jī)械鉆速、降低鉆井成木的重要途徑，巖石的可鉆性是決定鉆進(jìn)效率的基本因索。近兒十年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)巖石可鉆性研究的進(jìn)程比較緩慢，仍然不能確切評(píng)價(jià)如何選取和設(shè)計(jì)鉆頭，不能充分挖掘鉆頭的使川潛力和提高地質(zhì)鉆探效率。巖石可鉆性是極其復(fù)雜的，不可能單一的根據(jù)巖石的種類來確定它們的可鉆性。在地質(zhì)鉆探過程中，巖石的可鉆性評(píng)價(jià)通常方式主要分為傳統(tǒng)法和統(tǒng)計(jì)法兩人類,前者是在室內(nèi)通過測(cè)試巖石試樣的物理力學(xué)性能，此方法有滯后性、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等缺陷;后者
3、是采用實(shí)際機(jī)械鉆速表示，影響因素主耍有地層巖石性質(zhì)、鉆頭類型等。2現(xiàn)有的巖石可鉆性分級(jí)方法現(xiàn)有的巖石可鉆性分級(jí)方法種類繁多,較有代表性的有下述兒種。2.1傳統(tǒng)法2.1.1壓入硬度法壓入硬度法是利用壓入碩度計(jì)測(cè)出巖石的壓入碩度值作為巖石的可鉆性指標(biāo)。壓入碩度法是測(cè)定巖石的某點(diǎn)或有限點(diǎn)抵抗外力入侵的能力,1佃巖石是由大大小小不規(guī)則的礦物顆粒組成的。礦物顆粒在空間的排列是任意的，顆粒間存在很多空洞和縫隙,巖石結(jié)構(gòu)上的這種特殊性決定了巖石各點(diǎn)的壓入碩度值有很大的差界?，整塊巖石的町鉆性不應(yīng)該也不可能由某點(diǎn)或
4、某幾點(diǎn)的壓入硬度值來確定。2.1.2點(diǎn)載法點(diǎn)載法是由點(diǎn)載儀測(cè)得的，用點(diǎn)載強(qiáng)度系數(shù)作為衡量巖石的町鉆性指標(biāo)。點(diǎn)載強(qiáng)度系數(shù)由巖石樣品在三向應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生破壞時(shí)的點(diǎn)載決定。點(diǎn)載法不能從町鉆性上把巖石分開。這是因?yàn)閹r石在三向應(yīng)力狀態(tài)卜:產(chǎn)主張性破壞,而各種巖石都存在許多縫隙，巖石破壞是由于在縫隙處產(chǎn)生應(yīng)力集中。這樣點(diǎn)載法的測(cè)定結(jié)果實(shí)際上是巖石裂隙發(fā)育程度的反映。2.1.3微鉆頭鉆進(jìn)法微鉆頭鉆進(jìn)法是在室內(nèi)運(yùn)用可鉆性測(cè)定儀確定巖石的可鉆性，利川穿孔速度和牙輪磨損情況，壓痕試驗(yàn)中確定的壓痕器指數(shù)，以及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
5、結(jié)果，對(duì)巖石的可鉆性進(jìn)行綜合評(píng)定。這是一種很總觀的方法，利用取自于地層的巖心測(cè)試能夠真實(shí)的反映地層的可鉆性范圍,為鉆頭的選型及地質(zhì)分層提供了強(qiáng)有力的參數(shù)，也是檢驗(yàn)其它計(jì)算地層可鉆性級(jí)值準(zhǔn)確性的依據(jù)。微鉆頭實(shí)驗(yàn)，要求從軟到硬巖中的鉆頭性能是足夠的，但對(duì)必須使用碾質(zhì)合金齒鉆頭的極硬巖來說，則不完全可靠；實(shí)驗(yàn)所用的巖塊試樣必須具有充分的代表性，否則影響試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性；試驗(yàn)屮采用一種轉(zhuǎn)速，當(dāng)增人轉(zhuǎn)速將提高鉆速，可能增加鉆頭和軸承的磨損；試驗(yàn)中只考慮一種軸壓，而實(shí)際上鉆速與軸壓成正比變化。此外，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
6、需要人量的巖心，對(duì)于沒有進(jìn)行取心施工或者是巖心資料非常珍貴的區(qū)塊，這種方法的應(yīng)用就受到了一定的限制。2.1.4搖擺法Rehinder和P.A.川搖擺硬度計(jì)測(cè)量巖石的相對(duì)硬度，曾經(jīng)獲得一?定的成功此法乂叫阻尼振蕩法，實(shí)質(zhì)在于將銀有金剛石或碩質(zhì)合金擺尖的擺，懸吊于被測(cè)巖石的光滑表面，使具運(yùn)動(dòng)示，由于巖石局部破碎所吸收的能量,加上空氣摩擦，使系統(tǒng)阻尼。阻尼人小與被測(cè)巖石的硬度II相關(guān)為Q（）dt）式中:OCq為初始振幅；—為振幅隨時(shí)間衰減的速率。dt在六計(jì)?年代屮期，美國(guó)的Henis、R.W.和Stre
7、et曾用精制的石灰?guī)r及其它試塊，做過檢驗(yàn)性試驗(yàn)。試驗(yàn)中采用了比Rehinder更先進(jìn)的測(cè)試儀表，試驗(yàn)程序也非常嚴(yán)密。試驗(yàn)后結(jié)論為用搖擺硬度法測(cè)得的巖石碩度隨擺重而杲。如以獲得最大硬度吋的擺重叫臨界擺重，那末輕于臨界擺重的擺，阻尼僅為空氣摩擦的函數(shù)高于臨界擺重的擺，阻尼才主要是巖石破碎能量的函數(shù)。只有重量等于臨界擺重的擺，才能対被測(cè)巖石的硬度最為敏感。因此，這種方法貌似簡(jiǎn)單，實(shí)甚煩雜，只有嚴(yán)格選擇適應(yīng)于各種被測(cè)巖石硬度的擺才有其使用價(jià)值。2.2統(tǒng)計(jì)法2.2.1鉆速方程反求法實(shí)踐證明，釆用通用鉆速方程反
8、求巖石可鉆性的方法比室內(nèi)巖心實(shí)驗(yàn)求巖石町鉆性的方法更為科學(xué)和便利，可節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力。用鉆速方程反求法可以精確測(cè)量巖石的可鉆性，可應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算。通過測(cè)井資料對(duì)巖石可鉆性進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與微可鉆性試驗(yàn)結(jié)果比較，兩者的相對(duì)誤差較小，小于5%,說明利用鉆速方程可以較為精確地測(cè)量巖石的可鉆性，是作為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巖石可鉆性的有效方法，另外通過對(duì)鉆井參數(shù)的數(shù)據(jù)收集,通過計(jì)算機(jī)的程序處理就可以實(shí)吋顯現(xiàn)巖石的可鉆性級(jí)值。但是在求収可鉆性的時(shí)候需要人量的錄井?dāng)?shù)據(jù)（如鉆壓、轉(zhuǎn)
