中国石油大学岩石力学模拟精彩试题

1/39word《岩石力学》练习题一、名词解释分支，是探讨岩石和岩体对其四周物理环境中力场的反响。静水压力；其数值与该处上覆岩石的总重量相等，称为静岩压力，其大小可用P=ρghPhρ〕与平均重力加速度〔g〕的乘积。二、简答题岩石具有哪三种特性？理以至于断层等不连续面；③各向异性。怎样理解岩石的多相体？所以岩石是多相体。岩石力学的简单性表现在什么地方？强度比较小；⑷地下水的影响；⑸风化；⑹岩体外载的不确定。钻井中有哪些问题与岩石力学有关？括岩石的剪切破坏与抗压破坏等。一、选择题1、在地下，岩石所受到的应力一般为〔BwordA、拉应力 B、压应力 C、剪应力二、名词解释1、什么是面力？什么是体力？所谓面力指的是作用在物体外表上的力，如压力、摩擦力等。2、什么是正应力？什么是剪应力？面的面积得到的值就是剪应力值。三、简答题1、应力的正负是怎样规定的？为正，反之为负。2、一个点的平衡状态需满足哪两个平衡？3、怎么理解受力单元体？找到受力单元体破坏的方位，从而对整体岩石的破坏进展分析。4、应力的两个下标各表示什么含义？向。由于正应力的两个下标一样，所以可用一个下标来表示。5、画出二维应力受力体的受力图。所谓二维应力状态，是指与第三角标有关的应力重量皆为零的状态，即33=32=31=0这也就是通常所指的平面应力状态。word6、什么是剪应力互等定理？方向相反。7、什么是主应力和主平面？正应力称为主应力，主应力所在的平面称为主平面。8、什么是莫尔应力圆？莫尔应力圆由莫尔〔Mohr1914年提出。以正应力〔σ〕和剪应力〔τ〕为直角坐标系的圆上各点表示点在不同方位上的应力状态。其圆心为［(σ1+σ3)/2,0(σ1-σ3)/2，与σ轴交于两点，即σ1和σ3。不同的应力状态可用一系列的圆来表示。四、计算题1、假设知道了地下岩石某一点的平面应力状态如下： 20MPa,x 10MPa,y

10MPa画出应力莫尔圆；1

,max应力莫尔圆τ3/39 σwordword4/3912122y2xxyyx122010210102max

r

11.2(MPa)xY xY1 2

r

20102

11.226.2(MPa)2、假设知道了地下岩石某一点的平面应力状态如下： 20MPa,x 10MPa,y

10MPa〔1〕画出应力莫尔圆；〔2〕计算 ,1

,2 maxτσ解：(1)τσ1212 22xyxyyx122010210102max

r

11.2(MPa)xY xY1 2

r

20102

11.226.2(MPa) x 2 2

r

201011.23.8(MPa)2其次章岩石组成与岩石物理性质一、填空题1二、选择题1、如下关于孔隙度的大小排列正确的答案是〔C〕>流淌孔隙度>连通孔隙度B、流淌孔隙度>连通孔隙度>确定孔隙度C、确定孔隙度>连通孔隙度>流淌孔隙度D〕A脆性材料B延性材料C坚硬材料D脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征33C〕。岩体的强度和弹性模量与试件的尺寸没有什么关系岩体的强度和弹性模量随试件的增大而增大的现象岩体的强度和弹性模量随试件的增大而削减的现象三、推断改错题微孔隙和裂隙属于次生孔隙。×。把“其中微孔隙〞改为“其中溶蚀孔隙〞。2、岩石分为沉积岩、变质岩、火成岩三类，化石存在于这三类岩石中。×。把“这三类岩石〞改为“沉积岩〞。3、以下三种孔隙度的关系为：确定孔隙度〉连通孔隙度〉流淌孔隙度。√。44、岩体的渗透率是表征岩体介质特征的函数，与流体性质无关。√四、名词解释1、重力密度是指单位体积中岩石的重量，通常简称为重度。这个指标通常kN/m3。2、岩石的孔隙比和孔隙度

与固体体积Vs之比。其公式为e VvVvsΦVvV的比值，以百分率表示。其公式为

V V

〔%〕孔隙比和孔隙率存在如下关系：e 13、岩石的渗透性了岩石中裂隙间相互连通的程度。4、岩石由石英、长石、和云母颗粒组成的。5、砂岩的双孔隙砂岩的双孔隙包括原生孔隙和次生孔隙。6、岩石的粒度组成岩石的粒度组成是指构成岩石的各种大小不同的颗粒含量，以百分数表示。7、岩石的比外表积五、简答题1、依据孔隙度值来划分或评价储集层，其标准是什么？依据孔隙度值来划分或评价储集层，其标准是：φ<5% 极差储层5%<φ<10% 差储层10%<φ<20% φ>20% 特好储层2、怎样判别侵入岩和喷出岩？颗粒的粗细来判别侵入岩和喷出岩。3、沉积岩是经过哪些作用形成的？结晶、交代作用形成的。4、什么是岩石的变质作用？之为变质过程，相应的这一作用叫做变质作用。5、什么是成岩旋回？三类岩石之间可以相互转变。成岩旋回图6、岩石的物理性质主要由哪三个方面的因素打算的？一般说来，岩石的物理性质主要由三个方面的因素打算：饱和状态和孔隙流体的性质等；的裂隙和其它不连续界面等；第三，岩石所处的热力学环境，包括温度、压力和地应力场等。7、什么是沉积岩的碎屑构造？举例说明结物有钙质、硅质、泥质等，像砂岩等。8、什么是沉积岩的结晶构造？举例说明word列构造，原生孔隙小，如碳酸盐岩、盐膏岩等。9、什么是变质岩的片状构造？造成的明暗矿物间互带，如片麻岩。10、碎屑沉积岩不同胶结物的胶结强度是怎样一个挨次？六、计算题1cm的矿物效应。1mm2mm1个矿物小球：4

1323

10.520.4848%SSA

412 1.57(mm2/mm3)23 22cm的正方体，正1个矿物小球：4

13323

10.520.4848%SSA

412 1.57(cm2/cm3)0.157mm2/mm323 2第三章岩石的力学性质与其影响因素一、填空题8/39wordword10/392、假设将岩石作为弹性体对待，表征其变形性质的根本参数是〔弹性模量〕和3、当岩石孔隙度增大时，岩石强度〔降低4、岩石的破坏取决于物理环境，包括〔围压、温度、应变率、中间主应力与孔压强度(小)，弹性模量(小)。二、选择题1、围压增加，岩石的弹性模量〔A 。A、增大 B、减小 不变2、岩石的峰值强度随围压的增加而〔A。A、增大 B、减小 C、不变3、岩石的变形力量越大，岩石的〔B A、脆性 B、塑性 刚性4、剪胀(或扩容)表示〔D〕B裂缝渐渐闭合的一种现象C裂缝渐渐涨开的一种现象5、剪胀(或扩容)发生的缘由是〔D〕A岩石内部裂隙闭合引起的 B压应力过大引起的C岩石的强度大小引起的 6、岩石的抗压强度随着围岩的增大〔A〕A而增大 B而减小 C保持不变 D会发生突变77、如下那个不是水对岩石力学性质的影响〔A〕。A.连接作用B.润滑作用C.孔隙水压力作用D.弱化作用在岩石抗压试验中，假设加载速率增大，如此岩石的抗压强度〔A〕A增大 B减小 C不变 D无法推断10、岩石的本构关系是指C)。应变－时间关系应力－时间关系D.应力－应变－时间关系线模量和切线模量计算时所对应的应力取值为〔B〕AσB/2 Bσ10、岩石的本构关系是指C)。应变－时间关系应力－时间关系D.应力－应变－时间关系11、在应力应变全过程变化曲线的四个阶段中，应变硬化现象发生在哪一阶段C〕B、线弹性变化阶段C、微裂开阶段D、破坏阶段1、在围压肯定的条件下，孔隙压力越高，岩石的变形越大。√。22A〕×。“显著减小〞改为“增大〞。3、围压越高，岩石的变形力量越大。√。4、围压用来描述岩石在地下所受的压力环境。√。5、围压增加，岩石的弹性模量增大。√。66、岩石中的孔隙和裂隙越多，岩石的力学性质越好。〔A〕×。把“越好〞改为“越差〞×。把“越好〞改为“越差〞7200℃下的力学性质根本全都。×。把“根本全都〞改为“不全都〞。8、岩石的力学性质主要是指岩石的变形特征和强度特征。√。9、岩石在常温常压下的变形特征与深层全都。×。把“全都〞改为“不全都〞。10、岩石应力应变的全过程曲线可以通过在常规试验机上进展单轴压缩试验得到。过在常规试验机上进展单轴压缩试验得到。四、名词解释1、岩石的本构方程的关系。2、岩石的弹性参数这种形变叫弹性形变。岩石的杨氏弹性模量〔EG积模量〔K〕和泊松比〔ν〕等是描述岩石弹性形变、衡量岩石抵抗变形力量和程度的主要参数。岩石最根本的弹性参数是弹性模量与泊松比。3、岩石的静态弹性参数静态泊松比，统称静态弹性参数。4、岩石的动态弹性参数弹性模量和泊松比不仅可以依据岩样在施加载荷条件下的应力一应变关系称动态弹性参数。5、岩石的杨氏模量和刚性模量F AL LAF AL LE E G6、岩石的体积模量和压缩模量Q，静岩压力增量与体积应变的比值为体积模量。P PKQ1 2 3岩石的压缩模量就是岩石的体积模量的倒数。7、岩石的泊松比泊松比〔ν〕表示为横向相对伸长与纵向相对压缩之比。设长为L，直径为ddLLdddLL 8、应变硬化在岩石力学中将B点的应力称为屈服应力。卸载后再重加载，如此沿曲R点以后随着CR点以后再卸载又会BR点，这种现象称为应变硬化。word9、岩石的剪胀(或扩容)非弹性变形，这种现象称为扩容。10、应变软化的要小，即应变后岩石变软的现象。11、岩石的抗压强度所需要的应力。又可分为岩石的单轴抗压强度和三轴抗压强度。12、有效应力Terzaghi(1933)分析饱和土时首先提出孔隙压力与有效应力的概念。P(假设孔隙水不能自由排出)。所以饱和土中任一点应力为：”P有效应力为：

五、简答题1、围压对岩石性质有什么影响？①随着围压的增加，岩石渐渐从脆性转化为延性。13/39word加大，岩石的剩余强度渐渐增加，直到产生延性流淌。10％以上。性模量与泊松系数等都有肯定程度的提高。2、温度对岩石性质有什么影响？强度均要降低，其影响程度随着岩石种类与受力状态的不同而各异。使晶粒面简洁产生滑移。③随着温度上升，岩石的弹性模量值渐渐减小。3、应变率对岩石性质有什么影响？(dε/dt)表示。而破坏前应变如此随着应变率降低而增加。弹性模量随着应变率增加而增大。5、推断脆性破坏和延性破坏的标准是什么？3％以下可作为脆性破坏，5％以上作为延性破坏，3-5％为过渡状况。6、三轴压机中，为什么要对试验岩心进展密封包裹？由于施加围压的介质是流体。不对试验岩心进展密封包裹，流体就会布满试验裹。7、试分段说明典型岩石应力－应变全过程曲线的根本特征。14/39word石应力－应变全过程曲线一般可以分为四个阶段来描述其性质：裂隙在外力作用下发生闭合所致。②AB阶段，弹性变形阶段。这一阶段的应力－应变曲线根本呈直线。③BC阶段，微裂开阶段。当应力值超出屈服应力之后，随着应力的增大曲逆的塑性变形。阶段，为裂开阶段。虽然此时已超出了峰值应力，但岩石仍具有肯定象。8、刚性压机有什么优点？应力后的变形特性。六、计算题1、某地层岩样做单轴强度试验，应力应变关系曲线如以下图，岩样的直径为50mm，试确定此岩心的杨氏模量、体积模量和泊松比？ 100E

1667(MPa)6%P PK

10000 3

1667(MPa)Q 1 2 3

0.060.020.02

15/39wordword16/39RA

2%6%

0.332、在试验室中，3小时完成岩石试样10%的应变，请计算应变率是多少？假设1年又是多少？d 10%

/sdt 33600

d 10% 10% 3.1109/sdt 365243600 3.2107一、填空题1、岩石的力学性质取决于组成晶体、颗粒和〔胶结物〕之间的相互作用以与诸如〔裂缝、节理、层面和较小断层〕的存在。2、在岩体中存在大量的构造面〔劈理、节理或断层3、抗剪强度一般有两种定义：一种是指〔试件在法向载荷作用下，岩石剪切破4〔巴西劈裂试验〕方法来测定岩石的抗拉强度，假设试件破坏时的压力为P，圆柱岩心的直径为d，长度为l，如此试件的抗拉强度可用式子〔2p〕表示。dl5、在单向压缩荷载作用下，岩石试件发生圆锥形破坏的主要缘由是〔试件两端二、选择题1、岩石的抗拉强度一般通过〔C 〕试验猎取。A、直接拉伸 B、三轴试验 C、巴西试验2、一般状况下，岩石的抗拉强度〔B 〕抗压强度。A、等于 B、小于 C、大于3、库伦-摩尔准如此表征岩石的〔B〕破坏形式。A、拉伸B、剪切C、压缩4.劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的〔B〕A抗压强度B抗拉强度C单轴抗拉强度D剪切强度5、格里菲斯准如此认为岩石的破坏是由于〔A〕A拉应力引起的拉裂破坏B压应力引起的剪切破坏C压应力引起的拉裂破坏D剪应力引起的剪切破坏6、在岩石单向抗压强度试验中，岩石试件长与直径的比值h/d和试件端面与承B〕Ah/d较大，摩擦力很小 Bh/d较小，摩擦力很大Ch/d的值和摩擦力的值都较大 Dh/d的值和摩擦力的值都较小77、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于〔A〕。岩体中含有大量的不连续面岩体中含有水岩体为非均质材料岩石的弹性模量比岩体的大8、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的〔B〕A1/2-1/5 B1/10-1/50 C2-5倍 D10-50倍三、推断改错题12。2〞改成“2~3〞。3、试验室对岩石的抗拉强度的猎取分为直接法和间接法两种。其中直接法俗称巴西劈裂试验法。×。直接法改成间接法四、名词解释1、岩石强度是指岩石不致产生破坏而能抵抗的最大应力。2、岩石试验的端面效应由于压力机压头与试件端面间的摩擦大小不同，造成岩石试件裂开型式的不X性裂开；假设直接在压力机上加载如此岩石试件呈剪切裂开或对顶锥形裂开。3、巴西劈裂试验、各向同性的弹性体，用弹性理论即可得出抗拉强度为： 2Pt d1d为试件直径，1为试件厚度，P为破坏载荷。五、简答题1、分析影响岩石试件单向抗压强度的主要外在因素。影响岩石试件单向抗压强度的主要外在因素：①试验机加载端铁板的刚度；②试件的外形；③试件的尺寸；④试件的高径比；⑤试验加载速度。并指出消退这种破坏形式的根本措施。件。3、为什么承受直接法测岩石拉伸强度比较麻烦？word布的拉应力状态之中，而不使试件产生弯曲或扭转。假设试件破坏时的拉力为Pt，如此试件的抗拉强度Pt可用下式表示：P tPt A因此，一般承受间接法进展拉伸破坏试验。5、楔形简洁剪切仪测定抗剪强度的原理是什么？楔形简洁剪切仪，主要装置如如以下图所示，将长方柱体〔10×10×15cm)试件放置在剪切仪中，在压力机上施加压力进展剪切破坏试验。简洁剪切仪装置图截面剪断，一般在剪切装置上下与压力摩擦阻力。当试件产生剪切破坏时，裂开面上的剪应力与正应力分别为：T

N

PcosA A N A A上式中，P为试件产生剪切破坏时的载荷；T为作用在剪切破坏面上的剪力；A为剪切破坏面面积；α为水平面与剪切破坏面之间的夹角。α进展试验。当剪切破坏时，对应每一个α值可以得到一对σ与τ值，在σ~τ坐标系中绘出不同α19/39word岩石剪切强度曲线6、三轴试验测定抗剪强度的原理是什么？内，施加肯定的侧向压力(σ3)，然后施加垂直压力〔σ1可得到岩石破坏时σ1与σ3值。三轴应力仪装置图1一压力室； 2一密封装置；3一球面底座；4一压力输入口；5一排气口； 6一侧向压力；7一试件； 8一压力机施加垂直压力于是在σ~τ坐标系中可画出一个破坏应力圆。用一样岩石的试件进展不同侧向压力σ3与垂直压力σ1的破坏试验，这样可得到一系列不同的σ1与σ3值，20/39word度曲线。o 三轴试验的剪切强度曲线C。六、计算题1、某均质岩石的强度线 ctg，其中c=400Kpa，φ=30°。试求此岩体f在侧向围岩压力3=200KpaRc解：〔1〕在σ-τ直角坐标系中画出岩石的强度曲线，并在轴上选取σ3=200Kpa；AIMCI；〔3〕圆CI与σB点，依据莫尔应力圆的概念，线段OB长度等于岩体在围σ3Rc，可得：Rc=2000Kpa；21/39wordword24/39〔4〕连接AM线段，得α=60°，此角为岩体内破坏面与σ3方向的夹角；〔5〕在岩体上以σ3方向为基准，逆时针方向转动α/2，由于由σ轴转往切点MSS2、某某岩的抗剪强度试验，当 6Mpa， 10Mpa时， 19.2Mpa，n1 n2 n1 22Mpa。该岩石作三轴抗压强度试验时，当侧向应力 0时，该岩体的n2 3强度为 100Mpa。当侧压应力 6Mpa时，试求其三轴抗压强度?〔20分〕c 31、计算内摩擦角 Ctg由题意得：n1n2

n1C

tg 2219.2tgn2n1

106

0.7350n22、计算系数 1sin

n11sin350

3.73、计算三轴抗压强度

1sin 1sin3501003.76122.2Mpa1 c 3一、填空题1二、选择题1、如下争论岩石弹性、塑性和粘性等力学性质的抱负力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型〔C〕A弹性元件 B粘性元件C弹性元件与粘性元件并联 D弹性元件与粘性元件串联三、名词解释1、岩石的蠕变岩石在恒定载荷持续作用下，其变形随时间渐渐缓慢地增长现象称为蠕变。2、岩石的应力松弛力松驰。3、岩石的滞弹性弹性后效。4、压溶压力溶解简称压溶，是多晶体在压应力作用下产生物质集中迁移的一种方在不同方位晶面上溶解度也不一样。晶粒边界间的正应力梯度产生的化学势梯度，驱动物质从高应力边界向低应力边界集中。四、简答题1、为了准确描述岩石的简单蠕变规律，很多学者定义了一些根本变形单元，分型的元件组合方式。阻尼器串联而成凯尔文模型 弹簧和阻尼器并联而成柏格斯模型 麦克斯韦尔模型和凯尔文模型串联而成2、简述蠕变与应力松弛的区分。3、典型的蠕变曲线分为哪三个阶段？5-1所示。〔1〕过渡蠕变阶段过渡蠕变阶段是蠕变过程中的第一阶段：图5-1中的AB段。力大小而各异，可达数小时或数千小时。假设在这一阶段之中〔曲线上某一点E〕进展卸载，如此应变沿着曲线EFGFG曲线表示应变随时间渐渐恢复为零。〔2〕稳定蠕变阶段5-1BC段。蠕变曲线近似C点。HIJ渐渐恢复趋近于一渐近线，加速蠕变阶段5-1CDCD点，岩石即发生破坏。这一阶段完成时间较短，严格地说，这一阶段可分为两个区间：发育着延性变形但尚未引起破坏的阶段(CP(PD4、表征岩石蠕变的根本元件有哪些？5、应变硬化的微观机制是什么？传播—即“应变硬化〞效应，使晶体变脆。互制约。塑性应变量。一、填空题二、选择题1、格里菲斯强度准如此不能作为岩石的宏观破坏准如此的缘由是〔C 〕B、该准如此没有考虑岩石的非均质的特性C、该准如此无视了岩石中裂隙的相互影响面与最大主应力作用方向的夹角为〔B〕A45° B45°+φ/2 C45°－φ/2 D60°3、依据格里菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要缘由是〔A〕A受拉破坏 B受压破坏 C弯曲破坏 三、推断改错题word1、依据库伦——纳维尔破坏准如此裂开面外法线方向与最大主应力之间的夹角为45O 。2 45O×。

45O2改为 2四、名词解释1、什么是八面体？每个面都是一个等边三角形。正如立方体一样，八面体的这八个面均为全等的正多边形。这些多边形相接的角和边在各处均为一样。正是由于存在这样的规如此性，所以各个多边形所在的平面消灭的可能性均等。以σ1、σ2、σ3的方向为坐标轴的几何空间，称为主向空间。在主向空间xyzxy平面以下，即z的负方向〕也可构成四个主平面，共有八个。这八个面组成了一个正八面体，其中每一个面称为八面体平面。五、简答题1、什么是最大拉应力强度理论？力中，只要有一个主应力到达岩石的单轴抗拉强度，岩石便被破坏。

裂准如此：3 t2、什么是莫尔-库伦准如此？库伦—纳维尔破坏准如此是： ff 0 n其中： 为岩石剪切面的抗剪强度； 为岩石固有剪切强度，它与粘聚力f 0Cf

n

f为岩石内摩nftg。26/39word这个准如此认为岩石沿某一面发生剪切裂开，不仅与该面上剪切力大小有沿着其剪应力与正应力到达最不利组合的某一面产生裂开。3Drucker-Prager强度准如此？主应力空间，Mises准如此是正圆柱面，但岩石具有内摩擦性，因此，Drucker-Prager强度准如此在主应力空间是圆锥面，具体形式如下：J H2 1

HJ2 1Drucker-Prager强度准如此计入了中间应力的作用，并考虑了静水压力对屈性特征时，得到了广泛的应用。4、格里菲斯强度理论的根本要点是什么？〔2应力成直角的方向扩展。能量时，裂纹开头扩展，其表达式为 (t

2E1式中，—裂纹尖端四周所作用的最大拉应力；ρ—裂纹的比外表能c—裂纹长半轴的长度一、选择题27/39wordword30/391、初始地应力主要包括〔C〕A、自重应力和剩余应力B、构造应力和剩余应力C、自重应力和构造应力2、原地应力状态与工程施工的关系是〔BA、有关 B、无关 C、不确定3B〕A、垂直应力重量B、最大水平主应力重量C、最小水平主应力重量二、名词解释1、什么是原地应力？指钻井、油气开采等活动进展之前，地层中地应力的原始大小。2、什么是分层地应力？出相邻地层的应力差。3、什么是包体？包体指在原岩岩体的岩层之间生成的岩石单元。4、什么是剩余应力？往往只有零点几兆帕，所以常无视不计。5、滞弹性应变恢复法小时，被称为滞弹性应变恢复。三、简答题1、原地应力分布的根本规律有哪些？2、简述高应力地区的表现特征。利用勘探工程揭露出来的一些现象可以推断该地区原地应力的上下。〔1〕岩芯饼化与地应力差有关。假设钻探取芯呈烧饼状，一片片地破坏，这大，饼化就越严峻。〔2脆弱岩层会消灭缩径现象。3、构造应力是怎样产生的？做地应力，是指导致构造运动、形成各种构造形迹的那局部应力。4、什么是差应变法？90度〕贴上应变片，并放置于高压容器中，在σ1=σ2=σ3的应力条件下，进展恢复性的加载，在加载的过程中，三个方向的应变应力状态。5、什么是波速各向异性法？声波传播速度慢，反之在所受应力较小的方向上，声波传播速度如此较快。6、现场测定地应力的方法是什么？展前景。井壁崩落可给出较牢靠的地应力方位；其它技术多为间接测定方法。7、有限单元法进展地应力模拟的根本原理？场。此即应用有限单元法的根本思路。程组，得出应力分布状态。8、写出造成岩体内部产生剩余应力的缘由。膨胀系数不同。②岩石介质中各种局部的矿物变化也会引起剩余应力的产生。③岩体中的局部再结晶过程可能产生体积应变。四、计算题11000米，其上覆地层的平均容重为γ=26KN/m3，花岗岩处μ=0.2510分〕 26100026(Mpa)v h 1

0.25268.6667(Mpa)0.75word五、该图是一个正断层受力图，请在图中标示出σ1、σ3。解：第八章井壁稳定一、选择题生〔A和C。A、井塌 B、井漏 C、缩径二、名词解释1、裂开压力2、孔隙压力压力。3、坍塌压力三、简答题1、井壁失稳的缘由是什么？31/39word水平地应力和孔隙压力的共同作用，处于平衡状态。生很高的应力集中，假设岩石强度不够大，就会消灭井壁失稳现象。2、井壁剪切破坏的表现形式是什么？剪切破坏又分为两种类型：常发生在脆性岩石中，但对于弱胶结地层由于冲蚀作用也可能消灭井眼扩大；上遇到这种现象要不断地划眼，否如此会消灭卡钻现象。拉伸破坏或水力压裂会导致井漏，严峻时可造成井喷。强度包线，井壁就要破坏；否如此井壁就是稳定的。3、井壁一周的周向应力分布有什么规律？随角度变化按余弦规律变化，对于直井而言：”( H

)2(h H

)cos2Ph

Pp斜井有类似的规律。4、如何计算坍塌压力？32/39wordword33/39塌时，井壁上发生的是剪切破坏，常用的破坏准如此有Mohre-Coulomb准如此。32Ccos 1sin3”1

1sin1sin”MPa；。φC为内聚力，Mpa由于剪切破坏是由于钻井液柱压力较小引起的的，故σr最小应力，分一下两种状况：当轴向主应力σv为最大主应力时，将σ1=σv，σ3=σr带入上式通过计算得到钻井液柱压力，进而得到坍塌压力当量密度；对于垂直井眼，有

P

2Ccos

1sin(P

P)V p 1sin 1sin w pθ 当周向主应力σ为最大主应力时，将σ1=σ，σ3=σrθ 3

P

P

2Ccos

1sin(P

P)H h w

p 1sin 1sin w pP式中P为地层坍塌压力，换算成当量泥浆密度为： w100Pw w H5、如何计算裂开压力？岩石的抗拉强度只有抗压强度的几分之几甚至十几分之几，因此在拉伸应力坏，发生井漏事故。X性极限平衡状态：minStSt为岩石的抗拉强度。对于垂直井而言，有：P 3f h H

PSp t式中P 为地层裂开压力，换算成当量泥浆密度为：fh 3hf

PSH p H

1006、当坍塌压力大于裂开压力时，应怎样选择泥浆密度？一般而言，钻井液存在一个适宜的密度窗口，即ρ<ρ

<ρ,由钻井坍塌

钻井液 裂开由于假设钻井液密度所产生的液柱压力大于地层的裂开压力，将把地层压携带上来。7、简述钻井过程做裂开压力试验求取原地应力的过程？XX压力的差为抗拉强度，由裂开压力公式可进一步求出最大水平主地应力。8、影响井眼围岩应力状态和破坏准如此的因素有哪些？1〕些因素是不行转变的，只能准确地确定它们2〕岩石的综合性质，岩石的强度和变形特征、孔隙度、含水量、粘土含量、组成和压实状况等3〕钻井液的综们的物理力学性质的影响格外大4〕其它工程因素，包括翻开井眼的时间、裸素和参数之间相互作用、相互影响，使井壁稳定问题变得格外简单。一、填空题1、在加压过程中，井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力，当此拉应力裂缝扩展到〔3〕倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成力PsPpro假设围岩渗透性很好，停泵后裂缝内的压力将渐渐衰减到〔地层孔隙压力Pp二、推断改错题1、一般状况下裂缝沿垂直于最小主地应力的方向扩展。由于最小主地应力一般都是水平方向的，因此裂缝一般都是垂直的。√。2、泥浆密度过低，井壁应力将超过岩石的抗剪强度而产生剪切破坏〔表现为井三、简答题1、水力压裂有哪些根本用途？概括起来，水力压裂有如下根本用途1〕抑制近井地带污阻，目前的钻井2义的开采。同时，深穿透裂缝能够恢复并延长油井寿命3〕帮助二次采油。压裂对于二次采油的油田有两个重要作用：一是在肯定压力下提高注水井的吸水量；二是为生产井供给高流通力量的通道，增大注气或注水效率4〕排出油田个地方打出低压高注水量的井，供回注盐水使用。2、水力压裂裂缝的方位是怎样的？缝，对于直井，裂缝如如以下图所示。直井水力压裂垂直裂缝两个水平地应力相等，裂缝方向就很难确定。3、如何通过水力压裂得到岩石的最大主应力值？一般来讲σz=γh作为主地应力之一。我们可以将σz与σ2h作比较，假设σ2h为最小主应力；进一步将σz与σ1h作比较，也就可以以此确定地应力的三个主应力。由于开裂点