鉆井工程實(shí)驗(yàn)

中國石油大學(xué)鉆井工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：■成績:班級：_學(xué)號(hào)：一姓名：—教師： 同組者： 實(shí)驗(yàn)1巖石硬度及塑性系數(shù)測定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)了解巖石的物理機(jī)械性質(zhì)通過實(shí)驗(yàn)掌握巖石硬度、塑性系數(shù)的測量方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備1．手搖泵壓膜（d=2mm）位移傳感器、載荷傳感器液壓罐函數(shù)記錄儀三、 實(shí)驗(yàn)原理利用手搖泵加壓，壓力傳遞給壓膜（硬質(zhì)合金壓頭），巖樣與壓頭和位移傳感器接觸之后，用手搖泵慢速均勻加載，壓頭吃入巖樣直至破碎，函數(shù)記錄儀記錄整個(gè)過程的載荷與位移值，通過載荷與位移的關(guān)系曲線計(jì)算巖石硬度與塑性曲線。四、 實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吃入深度/ 載何/kg0.0350.172

0.39360.399170.414380.425670.4391030.4691690.5082900.5933930.9112260.945207繪制圖像如下吃入深度與載荷關(guān)系曲線)圖一吃入深度與載荷關(guān)系曲線)圖一吃入深度與載荷關(guān)系曲線六、數(shù)據(jù)處理硬度計(jì)算依據(jù)公式p=■P?ax求巖石的硬度，由圖一知，巖石破壞時(shí)的載荷為393Kg。ys壓模的橫截面積 s= —= =3.14mm244巖石的硬度 p=-p?ax二393X98二1226.56MPays3.14屈服極限由圖一知，彈性階段最大載荷為P=320kgoy巖石的屈服極限為3.14P=^-oy=320x9.8=99873MPa巖石的屈服極限為3.14s

塑性系數(shù)K：面積OABCO

面積OEDOBEPPOADO巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線BEPPOADO巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線其中：面積OABCO—巖石破碎前耗費(fèi)的總功;

面積OEDO—彈性變形功。解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得下圖吃入深度與載荷關(guān)系曲線）0 0.2 0.4 0.6 0.8 1吃入深度（mm）面積OABCO和面積OEDO可以通過數(shù)面積內(nèi)格數(shù)來表示。由上圖知（計(jì)算方格數(shù)目），OABCO的面積為49.5,OEDO的面積為30,面積OABCO49.5 4?k— — —1.65面積OEDO30七．思考題1、為什么要求被測巖樣兩端面必須平行？答：保持兩端面平行可以使測得的載荷與吃入深度能真實(shí)反映巖石的特性，若不平行，一方面會(huì)損壞壓模，另一方面，會(huì)產(chǎn)生水平方向的分力，會(huì)使測得的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，故必須保持巖樣兩端面平行2、畫出的曲線有不規(guī)則現(xiàn)象是什么原因？答：畫出的曲線不規(guī)則原因有：加載速度不均勻?qū)е碌膶?shí)驗(yàn)誤差；巖石內(nèi)部非均質(zhì)性造成的；儀器系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的測量誤差。3、在塑性巖石中，巖心沒有明顯的破碎點(diǎn)，如何求它的硬度？答：對于塑性巖石，用彈性變形開始轉(zhuǎn)化為塑性變形時(shí)的屈服強(qiáng)度來代替其硬度。八．實(shí)驗(yàn)小結(jié)經(jīng)過本次實(shí)驗(yàn)，我對巖石的物理機(jī)械性質(zhì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)并掌握了巖石硬度和塑性系數(shù)的測量方法，并且對測量儀器有了比較初步的了解與認(rèn)識(shí)，這對于我將來的學(xué)習(xí)和工作有一定的