【正文】 巖石分為易鉆和難鉆的。 為應用方便，常用 作為可鉆性指標，稱為 可鉆性級值 。 tLogK d 2?可鉆性級值越大，巖石越難破碎。 實驗時的各項技術指標如下： ? 微鉆頭直徑： 。 ? 鉆壓：牙輪鉆頭： 890N177。 20N， PDC鉆頭： 500N177。 20N。 ? 轉速： 55r/min177。 1r/min。 ? 鉆孔深度 ① 牙輪鉆頭： 。預鉆深度： ，計時鉆孔深度： 。 ② PDC鉆頭： 4mm。預鉆深度： ，計時鉆孔深度： 。 實驗時，在每塊巖心試樣上鉆三個孔，取其鉆時平均值作為該巖石試樣的鉆時 T，該巖石的可鉆性級值 室內巖心微鉆頭實驗求取可鉆性 TK d 2lo g?巖石的研磨性 鉆井過程中，鉆井工具和巖石產(chǎn)生連續(xù)的或間歇的接觸和摩擦，從而在破碎巖石的同時，這些工具本身也受到巖石的磨損而逐漸變鈍甚至損壞。 ? 巖石磨損鉆頭切削刃材料的能力稱為巖石的研磨性。 ? 至今尚沒有統(tǒng)一的測定巖石研磨性的方法和分級標準。 測定巖石研磨性的方法 微鉆頭鉆進法 用 金屬棒 （如銅棒、淬火或未淬火的鋼棒）在加壓旋轉的條件下與巖石相摩擦。在給定的載荷、轉速和時間內，按金屬棒被磨損掉的質量來衡量巖石研磨性的大小。 用硬質材料做成的 刀具 與巖石試件相對旋轉磨削。在給定接觸壓力、旋轉速度（線速度）下，測量固定時間或旋轉過的路程內刀具的磨損量以估價巖石的研磨性相對大小。 用與全尺寸鉆頭形狀相似的微型模擬 鉆頭 在一定的鉆進參數(shù)下與巖石鉆磨，測量給定時間內鉆頭切削刃的外形磨損，以比較各類巖石的研磨性。 實質是確定一個轉動的 金屬圓環(huán) 在巖石表面上相互摩擦時的磨損量，以此作為度量巖石研磨性的指標。 鉆磨法 磨削法 摩擦磨損法 實驗證明，金屬環(huán)的單位摩擦路程的磨損不取決于圓盤的轉速，而只與載 W成正比，因而可用一個比例常數(shù)來表示： WV s ???摩擦磨損法 優(yōu)點： 在相對較小的載荷作用下，可使圓環(huán)與巖石試件間的接觸壓力達到非常高的值； 圓環(huán)的轉動使其接觸表面不斷改變，有利于冷卻和清除磨損產(chǎn)物； 巖石試件的平移也保證了巖石的摩擦表面不斷更新，并且使得接觸壓力在實驗過程中保持不變。 巖石的研磨性不僅取決于巖石的結構和組織特點、組成巖石的礦物的性質和顆粒大?。▽τ谒樾紟r還取決于膠結強度）等一系列巖石本身的性質，還取決于用于磨損的金屬材料的性質。 研磨性最小的巖石 低研磨性巖石 高研磨性巖石 鹽巖、泥巖和一些硫酸鹽巖 石灰?guī)r和白云巖 含有剛玉礦物 成分的巖石 與所含長石和石英成分的多少及顆粒粒度和多晶礦物間的硬度差而定。含長石及石英成分少，粒度細，礦物的硬度差小的，研磨性也小一些，反之研磨性較高； 火成巖 中等或高研磨性巖石 主要視其石英顆粒的含量及膠結強度而定，石英顆粒含量越多，粒度越粗，膠結強度越小的巖石，其研磨性越高；反之，如果石英顆粒含量少，顆粒細，膠結強度高，研磨性則低。 沉積碎屑巖 ? 鉆井的工作對象是巖石，巖石性質與鉆井工作的關系密切。 (1) 巖石機械性能影響鉆井速度 強度、硬度、塑性、研磨性影響鉆進的速度與鉆頭進尺 。 (2) 巖石性質影響鉆井液性能 鉆到石膏巖層、鹽巖層等，會破壞泥漿的性能； (3) 巖石性質影響井眼質量： 井壁垮塌、縮徑、井斜、井漏 ? 泥頁巖極易遇水膨脹，使井徑縮小，造成起下鉆遇阻，甚至卡鉆、泥包鉆頭、井塌等。 ? 礫巖，可能產(chǎn)生跳鉆、蹩鉆和井壁垮塌。 ? 石灰?guī)r一般較硬，鉆速慢，進尺少，有的石灰?guī)r裂縫縫洞發(fā)育，鉆遇時會發(fā)生井漏、蹩鉆等。 ? 當鉆到軟硬交錯層時易產(chǎn)生井斜。 巖石特性對鉆井的影響 泡水前巖石：完整堅硬 泡水后巖石：水化分散 小結 礫巖、砂巖、粉砂巖 泥巖（頁巖） 石灰?guī)r、白云巖、鹽巖、石膏、鹽膏巖 巖漿石： 變質巖： 沉積巖 巖石 碎屑石： 粘土巖： 碳酸鹽巖： 花崗巖、玄武巖、安山巖、橄欖巖 大理巖（方解石） 、片麻巖、千枚巖、板巖 特點： 結構、構造、各向異性、非均質性 強度性質： 抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度、硬度、可鉆性、研磨性 變形性質： 彈性模量及泊松比 巖石力學性質 小結 巖石應力－應變曲線 影響巖石力學性質的因素 結構 井底各種壓力 載荷性質 本章重點 1 巖石各向異性的概念 2 抗壓強度的概念與計算 3 硬度、塑性系數(shù)的概念與計算 4 巖石應力－應變曲線（塑脆性巖石） 5 巖石可鉆性、研磨性的概念 6 巖石在三軸應力條件下的強度與變形特性 巖石在三軸應力條件下的強度明顯增加，隨著圍壓的增大，巖石強度增大。隨著圍壓的增大，巖石由脆性向塑性轉變，且圍壓越大，巖石破壞呈現(xiàn)的塑性也越大。 作業(yè) ? 對某巖樣進行單軸抗壓強度實驗，已知巖樣破壞時軸向載荷為 139KN，巖樣直徑為5cm，求巖樣的抗壓強度。 ? 用平底圓柱形壓頭測定某巖樣硬度，已知巖樣產(chǎn)生脆性破碎時壓頭上的載荷為 ，壓頭直徑為 ，求該巖樣的硬度。